AddUp e ORNL

AddUp collabora con ORNL per utensili in metallo stampati in 3D

Il gruppo francese di stampa 3D di metallo AddUp ha siglato un accordo da $ 2,7 milioni con l’ Oak Ridge National Laboratory (ORNL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per spingere la fusione laser a letto di polvere (PBF) per l’uso di stampi in metallo per stampa 3D. Mentre la produzione additiva (AM) viene regolarmente utilizzata per la produzione di utensili, la catena di approvvigionamento degli stampi in metallo non è stata ancora completamente interrotta dalla tecnologia. Data la sua storia di fabbricazione di milioni di pezzi all’interno del processo di fabbricazione degli stampi per pneumatici (il suo proprietario) di Michelin, AddUp potrebbe essere un attore importante in questa interruzione.

Il gruppo AddUp è il risultato di anni di ricerca per conto di Michelin per la creazione di pneumatici migliori e più economici. Dal 2000, la società ha iniziato a esplorare le possibilità di AM di realizzare stampi per pneumatici, guidando in definitiva lo sviluppo di stampanti 3D metalliche interne. Michelin ha circa due dozzine di tali sistemi installati in tutto il mondo per la stampa 3D oltre un milione di parti metalliche ogni anno. Il produttore di pneumatici si è quindi rivolto a Fives, una società di ingegneria industriale con oltre 160 anni di esperienza, per commercializzare la tecnologia attraverso una nuova partnership 50/50: il gruppo AddUp.

Con ORNL, AddUp spera di migliorare il tasso di deposizione dei sistemi a letto di polvere, mantenendo al contempo una gestione rigorosa della metallurgia della tecnologia e della qualificazione degli utensili in acciaio. Da parte sua, ORNL è da tempo nel campo dell’avanzamento della tecnologia di stampa 3D, incluso lo sviluppo del sistema di produzione additiva Big Area di Cincinnati Inc. Nel regno del laser PBF, il laboratorio di ricerca è al lavoro per migliorare il controllo di qualità ed espandere i set di materiali . ORNL sarà in grado di contribuire con la sua esperienza in proprietà dei materiali, parametri di processo con analisi in situ e machine learning per fornire parametri di processo validati e caratterizzazione microstrutturale degli acciai per utensili AM.

La ricerca mirerà a sviluppare metodi per superare tali vincoli geometrici come angoli di sporgenza, pareti sottili e ripetibilità dei processi che hanno impedito alla stampa 3D di metallo di adottare in modo diffuso nel vasto mondo della produzione di massa e della produzione di utensili. I partner esploreranno la stampa 3D di utensili con complessi canali di raffreddamento conformi per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche che non possono essere realizzati con metodi tradizionali.

Utilizzando HyperWorks, PROTIQ ha eseguito l’ottimizzazione della topologia su uno stampo a iniezione per rimuovere il materiale laddove non necessario. Il raffreddamento conforme è stato utilizzato per ridurre i tempi di ciclo. Immagini per gentile concessione di Altair.

Gli strumenti di stampaggio ad iniezione per la stampa 3D potrebbero portare vantaggi significativi. Il mercato AM di PROTIQ, ad esempio, utilizza strumenti di simulazione di Altair per eseguire l’ottimizzazione della topologia specificamente per gli stampi in metallo , tenendo conto dei carichi associati alla chiusura dello stampo, all’iniezione del materiale e alla chiusura dello stampo, nonché al modo in cui il calore si dissipa in tutto la muffa.

In uno studio, PROTIQ ha rimosso il 75 percento del peso da uno stampo, il che significa che lo strumento, che sarebbe stato normalmente troppo pesante per essere spostato a mano, potrebbe essere cambiato manualmente nella pressa ad iniezione. L’incorporazione di canali di raffreddamento conformi nello strumento ha ridotto il tempo di raffreddamento da circa 9 o 10 secondi a circa 3,2. Complessivamente, la società suggerisce che i tempi di ciclo per lo stampaggio ad iniezione possono essere ridotti in media di un terzo.

Mentre PROTIQ, una filiale del produttore industriale tedesco Phoenix Contact, ha sviluppato strumenti per l’ottimizzazione e la stampa di strumenti per lo stampaggio a iniezione, AddUp ha una propria partnership per far avanzare la propria partecipazione nel gioco. Oltre al nuovo accordo ORNL, la società ha collaborato con gli sviluppatori di software di simulazione francese ESI Group per creare il modulo AddOn Distortion Simulation per le sue stampanti 3D. AddUp sta inoltre collaborando con il gruppo commerciale IPC per sviluppare una piattaforma per la stampa 3D di stampi ad iniezione con raffreddamento conforme.

AddUp non solo si preannuncia come un giocatore formidabile nello spazio ancora da definirsi degli stampi in metallo, ma, con le sue acquisizioni di BeAM e Poly-Shape , sta diventando un pilastro significativo del settore della stampa 3D.

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