Come integrare la stampa 3d in metallo nella tua azienda

Consulenza di esperti: come integrare la produzione di additivi metallici nella tua azienda?

Durante la produzione di additivi metallicista maturando negli anni, con una crescita maggiore rispetto ai processi di stampa in plastica, sembra persistere una domanda sul mercato: come integrare con successo la produzione di additivi metallici nella tua azienda? La stampa 3D in metallo rimane un investimento pesante con costi di macchine e materiali più elevati rispetto ad altre tecnologie sul mercato. Inoltre, fa fatica a competere con la produzione di massa rispetto ad altre tecniche più tradizionali come la lavorazione meccanica. Oggi, la produzione di additivi metallici è ancora più utilizzata per produrre prototipi funzionali, componenti di utensili, pezzi di ricambio o addirittura per riparare parti difettose – alcuni settori stanno persino iniziando a progettare parti finite in volume. Come essere sicuri di scegliere la soluzione giusta e come integrarla efficacemente nei suoi processi produttivi? Abbiamo intervistato tre esperti per darti consigli pratici!

Bernd Martiné è esperto di tecnologie di produzione avanzate presso GF Machining Solutions dal 2013 e responsabile delle vendite e delle applicazioni della produzione additiva in Germania. Oggi gestisce vari settori industriali che hanno investito in soluzioni metalliche, sia per gli utensili che per la produzione di pezzi finiti. Al suo fianco troviamo Benny Buller , CEO e fondatore di VELO3D, pioniere del processo di produzione di additivi per metallo additivo senza supporto. Infine, il dott. Johannes Gumpinger è ingegnere di processo di fabbricazione avanzato presso l’Agenzia spaziale europea (ESA in inglese). In particolare, sviluppa soluzioni per l’applicazione della produzione additiva come processo di progettazione standard per le missioni spaziali.

Perché considerare la produzione di metallo additivo?
Le tecnologie di stampa 3D in metallo offrono maggiore complessità e libertà geometrica rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali, ottimizzando il peso totale del pezzo grazie a un software adeguato che consente di utilizzare solo il materiale necessario. L’ESA, utilizzatrice della produzione di additivi metallici da oltre 10 anni, ha iniziato a interessarsi alla ricerca e sviluppo, chiedendosi come potremmo andare oltre nella caratterizzazione dei materiali e nella resistenza delle parti. Oggi il Dr. Johannes Gumpinger ci spiega: “ La grande libertà geometrica può essere utilizzata in modo efficace per sviluppare parti con prestazioni migliorate, massa ridotta, ma anche costi inferiori. “

Questa opinione è condivisa da Bernd Martiné di GF Machining Solutions. Afferma che le aziende considerano la produzione di metallo additivo quando non possono produrre le loro parti usando metodi convenzionali, in particolare quando si tratta di ridurre il rapporto complessità / peso. ” In alcuni gruppi, ho visto il management investire in macchine senza dover stampare parti specifiche, ma semplicemente costringere i propri dipendenti a pensare a nuovi progetti e a non perdere una nuova tendenza “, aggiunge.

Benny Buller specifica che un’azienda deve considerare le tecnologie 3D quando cerca di migliorare le prestazioni di un prodotto e / o quando si trova ad affrontare una catena di fornitura incerta. La produzione additiva può quindi aiutarla a ridurre le scorte progettando le sue parti su richiesta. Aggiunge: “Le aziende con un volume medio / basso di pezzi di ricambio e che soffrono di incertezza nella catena di approvvigionamento, qualità e problemi di prezzo sono candidati ideali per l’adozione della produzione additiva . “

Come scegliere una soluzione per la produzione di additivi metallici?
Esistono molti processi di stampa 3D in metallo: fusione laser su un letto di polvere , deposito di materiale sotto energia concentrata , processo ispirato al MIM (per lo stampaggio ad iniezione di metalli), proiezione a freddo, ecc., Che non facilita la scelta di ‘una macchina. Benny Buller consiglia di iniziare a collaborare con un fornitore di servizi e di testare diverse tecnologie di produzione di additivi metallici: “Utilizzare i produttori a contratto o i servizi di stampa per eseguire i primi passi e i test; considerare la distribuzione interna solo dopo il successo di questi. “

La scelta della soluzione dipenderà ovviamente da ciò che si desidera produrre e dal materiale che si desidera utilizzare. All’ESA, Johannes Gumpinger spiega che si sono rapidamente rivolti a ” macchine in grado di produrre ripetutamente ed economicamente parti con elevate proprietà meccaniche e fisiche. Le applicazioni spaziali richiedono generalmente leghe leggere, superleghe a base di nichel, leghe di rame e acciai . In termini di materiali, il numero di metalli per la produzione additiva continua a crescere e alcuni processi saranno in grado di trattarli meglio come la tecnologia del letto in polvere. Bernd Martiné aggiunge: “ C’è ancora spazio per sviluppare nuovi materiali e macchine, ma per la maggior parte dei settori, la nostra azienda è già in grado di offrire un’alternativa ai loro materiali standard . “

Integrazione riuscita della produzione di additivi metallici
La prima cosa da considerare quando si desidera integrare una stampante 3D nella propria linea di produzione è identificare il tipo di parti che si desidera progettare e da quale prospettiva: si desidera stampare prototipi per accelerare sviluppo del prodotto? Strumenti per ridurre i costi? I pezzi finiti sono più innovativi ed efficienti? Dobbiamo sempre tenere presente che la produzione di metallo additivo non è necessariamente la soluzione giusta, per questo è essenziale sapere quale direzione vogliamo andare. Bernd Martiné aggiunge: “ Le aziende non dovrebbero cercare di produrre parti tramite la produzione additiva che possono già essere fabbricate utilizzando le tecnologie convenzionali esistenti, poiché la stampa 3D è più costosa nella maggior parte dei casi. Invece, pensa ai limiti delle tecnologie esistenti. Dove possiamo aggiungere funzioni e come ridurre la complessità? “Una visione condivisa dal nostro utente, ESA, che specifica:” È necessario pianificare attentamente l’implementazione di una soluzione di produzione additiva per la produzione, tenendo conto di tutte le fasi del processo end-to-end . “

La formazione è anche una componente chiave per un’integrazione riuscita. I dipendenti devono essere addestrati a utilizzare la macchina, il software, ma anche le tecniche di post-elaborazione e ricordare loro le regole di sicurezza. Non gestiamo una macchina industriale come una stampante 3D desktop o polveri metalliche come bobine di filamenti di plastica; ci sono alcuni rischi da prendere in considerazione ed è essenziale farli conoscere a tutti gli utenti della macchina. Tipicamente, GF ha creato “Centri di competenza” in Europa, Asia e Stati Uniti per fornire formazione con le giuste attrezzature. Bernd Martiné spiega di aver sviluppato seminari per ” clienti che hanno stabilito un piano di investimenti. Diamo loro una visione generale della tecnologia . Anche come utente è importante tenere il passo con le notizie di mercato e conoscere le tecnologie in crescita. Johannes Gumpinger specifica che all’ESA i dipendenti “ partecipano a conferenze e corsi di formazione, conducono e pubblicano ricerche e organizzano conferenze e seminari stessi . “

Infine, una buona integrazione inizia in fase di progettazione e non in fase di produzione: bisogna “pensare alla stampa 3D” come ci spiega Bernd Martiné. L’integrazione riuscita passa attraverso fasi di apprendimento; è quindi necessario iniziare gradualmente, testare diverse cose prima di iniziare la produzione. Benny Buller conclude: “ Inizia stampando in 3D parti esistenti senza riprogettare nulla per capire se il processo tecnologico è affidabile. “

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