Dalla polvere al componente: la stampa 3D per i produttori di macchinari mobili

Dal 12 al 18 novembre, SYSTEMS & COMPONENTS ad Hannover, in Germania, sarà l'appuntamento leader per tutti i fornitori e gli utenti di macchinari mobili interessati alla stampa 3D industriale.

Disponibilità personalizzata, adattabilità, piccole quantità di produzione e un elevato grado di libertà nella forma e nella forma: la produzione additiva può ridurre drasticamente i tempi di sviluppo e produrre geometrie di componenti altamente complesse in modo economicamente efficiente. Gli ultimi sviluppi stanno attirando un crescente interesse da parte delle industrie off-highway e, a SYSTEMS & COMPONENTS, la stampa 3D lascerà libera la sua nicchia di prototipazione rapida e si preparerà a cambiare in modo significativo la catena del valore industriale a tutti i livelli. A differenza della produzione sottrattiva convenzionale, in cui il materiale viene rimosso mediante fresatura, tornitura o rettifica, la produzione additiva applica il materiale strato per strato per formare un componente. Vengono utilizzati vari processi e la gamma di materiali spazia dalla plastica, ai metalli, alla ceramica.

Nuove libertà di progettazione in fase di sviluppo Oltre alle familiari tecnologie basate su polvere e filo, gli espositori del centro espositivo di Hannover stanno anche lavorando su combinazioni di materiali innovativi per superare i limiti della stampa 3D. Innanzitutto, stanno utilizzando la tecnologia del "binder jetting", un processo additivo per la produzione rapida di stampi per fusione in sabbia, da utilizzare per la fusione di alta qualità di componenti come alloggiamenti degli assi o mozzi delle ruote. La realizzazione di stampi 3D con la sabbia presenta vantaggi decisivi nella costruzione leggera. Inoltre, la progettazione della fusione può essere più complessa del solito poiché la necessità di linee di giunzione è notevolmente ridotta.

Le apparecchiature di stampa in grado di produrre in continuo getti in sabbia sono già state integrate nelle linee di produzione delle fonderie e delle officine prototipi che lavorano nell'area off-highway, nonché degli OEM.

A SYSTEMS & COMPONENTS e alla fiera parallela Agritechnica, i produttori di macchine agricole e i loro partner OEM, che già stampano direttamente i componenti, potranno sfruttare tutto il potenziale della produzione additiva. Tecnologie come la "modellazione a deposizione fusa" (FDM) o la "sinterizzazione laser selettiva" (SLS) consentono di utilizzare materiali vicini alla qualità della produzione nella costruzione di prototipi e componenti di pre-produzione che sono poi rappresentativi della produzione industriale su larga scala.

La produzione additiva può offrire caratteristiche speciali non riscontrabili nella produzione tradizionale, come elementi flessibili di smorzamento in poliuretano termoplastico (TPU), coperture per motocicli in plastica rinforzata con fibre ad alta resistenza o assemblaggi che consentono maggiori gradi di libertà nell'equipaggiamento della cabina di guida . La stampa 3D può essere utilizzata anche per produrre componenti che non possono essere realizzati in un unico pezzo utilizzando lo stampaggio a iniezione standard.

Produzione additiva in uso industriale Un esempio di produzione additiva industriale sono le console di controllo specifiche del veicolo, come quelle prodotte da IBL Hydronic, che, in appena un mese, ha completato lo sviluppo di un modulo di controllo e lo ha presentato al cliente nel settore dell'ingegneria agricola. Le parti dell'alloggiamento sono state stampate utilizzando SLS, assemblate e dotate di bracciolo in pelle. Per renderlo non solo funzionale ma anche visivamente accattivante, la superficie è stata strutturata e i componenti sono stati tinti e lucidati. Il risultato: una struttura simile alla pelle che valorizza visivamente la superficie e completa il design. Per le singole parti più piccole, come i tasti bianchi e arancioni, è stata utilizzata la stereolitografia (SLA), una tecnologia additiva che consente la stampa di componenti trasparenti. In questo modo è possibile integrare delle spie luminose direttamente nella tastiera.

L’esempio mostra anche la necessità di un’ampia gamma di materiali per la stampa 3D nella produzione additiva. Sebbene molti tipi di componenti possano essere realizzati utilizzando solo la plastica, i metalli sono uno dei materiali più ricercati per i processi di produzione additiva. Non sorprende che le loro proprietà possano renderli la scelta ideale per applicazioni impegnative, offrendo prestazioni e resistenza. I metalli possono resistere meglio alle sollecitazioni, alle temperature e alle pressioni delle applicazioni fuoristrada, rendendo possibile la produzione di parti con la resistenza richiesta per i componenti di trasmissione dei macchinari mobili. L’alluminio ha un potenziale particolare per una costruzione leggera ed efficiente.