Meccanica & Automazione #1 gennaio/febbraio

ISSN: 1126-4284

MACCHINE UTENSILI

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PROGE T TA ZIONE

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AUTOMAZIONE

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AT T UA L I TÀ

#1 gennaio febbraio 2022 mensile www.meccanica-automazione.com

SPECIALE PRODUZIONE ADDITIVA

RICERCA e INNOVAZIONE Il design del futuro ispirazione e rispetto per la natura

DOSSIER ADDITIVE

Se cercate soluzioni fuori dallo standard, scoprite le nostre varianti custom.

Serie Custom Metal Work: soluzioni speciali per esigenze particolari.

La flessibilità e la capacità di adattarsi alle richieste del mercato fanno parte da sempre della nostra filosofia. Questo ci ha permesso di arricchire nel tempo la nostra gamma con una serie di articoli “custom”, cioè varianti dei prodotti standard create per andare incontro a particolari esigenze dei nostri clienti. La serie Custom Metal Work comprende attuatori, valvole, gruppi trattamento aria, raccordi, accessori. Per scoprire tutte le possibilità inquadrate il QR Code e visitate la nostra sezione web dedicata.

metalwork.it

Cilindro ISO 15552 tandem stelo passante, una delle numerose soluzioni custom Metal Work.

EDITORIALE di Chiara Tagliaferri

VERSO L’INFINITO ED OLTRE

R

Ripenso alla prima volta che ho sentito parlare di stampanti additive, il mio mentore, sempre lui, mio padre, mi descriveva, con appassionata narrazione, gli investimenti nella stampa metallica di una azienda leader del mercato informatico. “Capisci Chiara, è un mercato dalle opportunità infinite”. Lui parlava da ingegnere e commerciale, io ragazzina un po’ annoiata pensavo al personaggio di Toy Story Buzz Lightyear, volteggiare nell’aria esclamando “Verso l’infinito ed oltre”.

Ma quanta verità c’era in quelle parole!

Come leggerete nelle pagine della rivista, il comparto AM si è evoluto ad un ritmo senza precedenti, andando molto oltre la prototipazione rapida. Potendo contare sulla rapida evoluzione della domanda proveniente da molteplici settori, sulla crescente maturità delle tecnologie e sulla rilevanza dell’efficienza in qualsiasi processo produttivo (utilizzo dei materiali, trasporti, logistica, etc.), sta generando prodotti da record. Ad esempio, si è riusciti, grazie all’enorme portata delle unità robotiche a produrre componenti molto complessi e di grandi dimensioni lunghi fino a 30,5 mt, larghi 6 e alti 3.

Un numero sempre crescente di costruttori di macchine utensili e sistemi di produzione “tradizionali”, stanno sviluppando soluzioni AM a completamento e integrazione della propria offerta, proponendo soluzioni ibride che, in combinazione con metodi di produzione tradizionali, fanno ottenere risultati eccellenti in termini di qualità, flessibilità e livello di produttività.

Cresce l’offerta di materiali utilizzabili almeno quanto l’attenzione alla lavora-

zione delle superfici delle parti prodotte con particolare riferimento alle finiture speciali. Il design si sta spingendo oltre in maniera sempre più coraggiosa, prendendo tal volta ad esempio la perfezione di ciò che ci viene offerto in natura come meccanismo e funzionalità da riprodurre.

E, forse questo è uno degli aspetti che più mi piace della produzione additive, si respira entusiasmo e voglia di sviluppare prodotti responsabili e sostenibili.

Pur riuscendo a volte a “stupirci con effetti speciali”, i professionisti del settore pongono l’accento sulla necessità di comprendere e scegliere quando e dove ha senso utilizzare l’AM in maniera consapevole, responsabile e sicura per l’uso che se ne fa, puntando sempre a materiali e soluzione che migliorino l’impronta ecologica. Tra le sfide ancora aperte ci sono il ridurre il costo dei materiali e il divario di competenze, l’applicazione in nuovi campi ed evitare un eccesso di regolamentazione.

Concludo citando una frase della Ministra Maria Cristina Messa ad introduzione del documento “Carta delle idee della robotica collaborativa del 2030”. “Ci sono momenti in cui sovvertire gli schemi è l’unica cosa saggia da fare” e se ci pensate la sovversione degli schemi è proprio l’arma vincente della tecnologia additive. chiara.tagliaferri@cnr.it

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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SOMMARIO GENNAIO/FEBBRAIO #1 ISSN: 1126-4284

MACCHINE UTENSILI

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PROGE T TA ZIONE

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AUTOMAZIONE

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AT T UA L I TÀ

#1 gennaio febbraio 2022 mensile www.meccanica-automazione.com

SPECIALE PRODUZIONE ADDITIVA

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DOSSIER ADDITIVE

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RICERCA e INNOVAZIONE Il design del futuro ispirazione e rispetto per la natura

25 5 0

IN COPERTINA MCM spa Via Celaschi, 19 29020 Vigolzone Piacenza www.mcmspa.it

MCM_M&A_cover_febbraio2022_S martedì 25 gennaio 2022 11:49:01

EDITORIALE 5 Verso l’infinito e oltre

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68 6

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

CALEIDOSCOPIO 8 News e novità PANORAMA 12 Le tre principali tendenze tendenze dell’automazione nel 2022 13 Posticipato l’appuntamento a Pordenone 14 Caro energia 16 2021 positivo per l’industria italiana della macchina utensile

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In ripresa le energie rinnovabili R+W bilancio 2021 e prospettive 2022 Fornitore Offresi Mewa best performer dell’economia circolare Appuntamento a Mecfor

DOSSIER ADDITIVE 33 Il futuro dell’additive manufacturing 36 Con Robotstudio ABB abilita la stampa 3D in pochi minuti

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38 Masterprint la sampante 3D più grande del mondo 40 Produzione generativa di componenti altamente complessi e filigranati 44 GKN Additive e EOS combinano digitalizzazione, automazione e processo L-PBF 48 Materiali innovativi e tecnologie consolidate per la rivoluzione della stampa 3D 52 MPA 42, la produzione additiva come servizio 56 Il futuro della stampa 3D robotizzata 58 Good to grow 62 Chiavi in mano con l’additive 66 Grohe icon 3D 68 Laser Metal Fusion

SPECIALE 70 Materiale, trattamenti e finiture per la produzione additiva RICERCA E INNOVAZIONE 82 Il design del futuro ispirazione e rispetto per la natura 86 Manifattura additiva: casi industriali e sfide

in Lombardia

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PRISMA 88 Prodotti

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CNC I’m a power load.

Il vostro partner per il futuro.

I prodotti Hermle altamente performanti racchiudono molto più che un’assoluta precisione. Che si tratti di moduli digitali o di sistemi di automazione, vi offriamo soluzioni che incrementano la qualità e l’efficienza – su misura della vostra azienda. E naturalmente potrete sempre contare sul nostro servizio di assistenza clienti.

www.hermle-italia.it Hermle Italia S.r.l., info@hermle-italia.it

CALEIDOSCOPIO NEWS E NOVITÀ ACQUISIZIONI

WIKA ITALIA HA ACQUISITO ELECTRONIC NEWS IMPIANTI Il gruppo WIKA ha acquisito Electronic News Impianti, azienda italiana focalizzata nella produzione, fornitura, installazione, manutenzione di componenti e strumentazione per la rilevazione della temperatura, come ad esempio i sistemi per la rilevazione incendi e la protezione da sovratemperature.

Electronic News Impianti, opera da più di 30 anni nel settore Oil & Gas, petrolchimico ed energetico. Questa acquisizione permetterà a WIKA di espandere le proprie attività di service presso i maggiori siti industriali italiani. Nel campo della misura di temperatura l’azienda si caratterizza per gli elevati standard di qualità, efficienza e affidabilità. Tra le principali attività si distingue la produzione di sistemi lineari a termocoppia continua, in grado di monitorare la temperatura in maniera distribuita e continua.

Le attività operative ed il personale della società Electronic News Impianti, ora integrate nel Gruppo WIKA, contribuiranno a rafforzare la posizione di leadership di WIKA nell’industria di processo.

FIERE

A&T 2022 RINVIATA A 6-7-8 APRILE PER UNA FIERA IN SICUREZZA E AD AMPIO COINVOLGIMENTO “La primavera è il momento dei piani e dei progetti” - Tolstoj Per maggiore serenità di tutti, A&T si sposta ad aprile.

L’evento A&T è focalizzato sull’esposizione di tecnologie e sulla condivisione di contenuti e progettualità, con al centro le persone, ovvero imprenditori, manager, tecnici. Partecipare ad A&T 2022 significa cogliere il trend in crescita della nostra economia e rendere l’industria italiana ancor più competitiva.

P E R L E G G E R E G L I A R T I C O L I C O M P L E T I V I S I TAT E I L S I TO W W W. M E C C A N I C A - A U TO M A Z I O N E . C O M

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COVID-19

VACCINI NON RICONOSCIUTI UN PROBLEMA PER L’INTERA ECONOMIA Oltre ai turisti stranieri respinti dalle strutture turistiche pur essendo vaccinati ma con vaccini come Sputnik o Sinovac lo stesso problema si pone adesso anche per tutto il mondo del business travel, un segmento importantissimo della nostra economia.

Migliaia di clienti e uomini d’affari provenienti da più parti del mondo, pur vaccinati, non possono entrare nel nostro Paese per utilizzare i servizi che oggi richiedono un Green pass rafforzato come hotel, ristoranti, mezzi di trasporto, etc.

Si tratta di un bacino esteso che riguarda molte e importanti nazioni extraeuropee, come, ad esempio, Cina, Russia e Paesi del Sud-Est asiatico, un mercato imprescindibile per la nostra economia.

“La questione é politica e il Governo - dichiara la presidente di Federturismo Confindustria Marina Lalli - deve intervenire al più presto per riconoscere la validità dei vaccini non approvati dall’ Agenzia europea. Una misura fondamentale per incentivare la ripresa del turismo che anche quest’anno ha registrato un - 38,4% di presenze negli esercizi ricettivi rispetto al 2019, del business travel ma anche di altri settori che negli ultimi periodi hanno sofferto molto l’assenza di questa clientela”.

Alla dichiarazione si aggiunge il Presidente di Federmacchine (Federazione Nazionale delle Associazioni dei Produttori di Beni Strumentali) Giuseppe Lesce, sottolineando come per il bene strumentale il rapporto con buyer o operatori di ogni livello russi o provenienti da importanti mercati di sbocco extra-UE, asiatici e altro, sia fondamentale in modo particolare in questa fase di ripresa.

“L’attuale situazione, afferma Lesce, costituisce per alcune aziende un ostacolo operativo che deve essere superato”

NOMINE

LUIS SELVA NOMINATO AMMINISTRATORE DELEGATO DI BNZ BNZ, produttore indipendente di energia (IPP) che sviluppa, costruisce e gestisce progetti di energie rinnovabili, ha nominato Luis Selva alla carica di amministratore delegato. Con l’arrivo di Selva, BNZ aggiunge al proprio organico un manager eccezionale e di grande esperienza, con l’obiettivo di guidare un team focalizzato a consolidare l’azienda e a farle assumere un ruolo chiave nel settore delle energie rinnovabili in Europa, in particolare nei mercati di Italia, Spagna e Portogallo, oltre a contribuire alla transizione energetica globale.

Luis Selva ha sviluppato una carriera di successo di quasi due decenni nel settore delle energie rinnovabili. Ha lavorato per più di 16 anni in Ingeteam ricoprendo diversi incarichi di responsabilità in divisioni quali le soluzioni O&M, i servizi post-vendita, la messa in opera, retrofit, etc, gestendo più di 17GW di asset rinnovabili in 22 paesi.

Dal 2004, Luis Selva ha partecipato attivamente alla straordinaria crescita dell’azienda e si è distinto per le sue competenze come project manager e nella gestione dei suoi team di lavoro. Arriva in BNZ da QBI Solutions, dove ha ricoperto il ruolo di Chief Compliance Officer, fornendo software di gestione degli asset all’industria delle rinnovabili. Il manager si unisce all’attuale team di BNZ e avrà tra le sue responsabilità quella di raggiungere e superare l’obiettivo

di 1,5 GW di investimenti nel comparto europeo del solare in sviluppo tra Italia, Portogallo e Spagna entro il 2024. Inoltre, Luis Selva avrà tra i suoi obiettivi quello di assicurare il rispetto da parte di BNZ degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite e di sviluppare un’adeguata integrazione sociale e ambientale intorno ai progetti dell’azienda.In veste di nuovo amministratore delegato di BNZ, Luis Selva, ha dichiarato: “Sono lieto di unirmi a questo entusiasmante progetto. BNZ è un IPP con un futuro entusiasmante, che opera in mercati con un grande potenziale per lo sviluppo delle energie rinnovabili, come Italia, Spagna e Portogallo. Sono molto contento di entrare a far parte di un team straordinario e di portare la mia esperienza per andare avanti insieme”. Il membro del consiglio di amministrazione di BNZ, Jordi Francesch, ha dichiarato: “Siamo entusiasti che Luis Selva si sia unito a noi per guidare la nostra piattaforma IPP. Luis è un professionista molto apprezzato e riconosciuto con una vasta esperienza nel settore delle energie rinnovabili. Siamo convinti che la sua notevole esperienza, il suo know how e la sua leadership ci aiuteranno a compiere nuovi passi per raggiungere gli ambiziosi obiettivi di BNZ”.

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CALEIDOSCOPIO

TRANSIZIONE ECOLOGICA

#ACTIONPLAN4EMOBILITY ADICONSUM, ANFIA, ANIE, ASSOFOND, CLASS Onlus, MOTUS-E, UCIMU e le imprese e i lavoratori delle filiere produttive e commerciali dell’automotive, delle fonderie, dei macchinari industriali, dell’energia e della mobilità elettrica hanno lanciato un appello al Governo per definire un piano strutturale per la mobilità elettrica, di vitale importanza per non interrompere il trend di crescita degli ultimi anni nel momento in cui è necessaria una rapida accelerazione verso la transizione ecologica.

Nella Legge di Bilancio 2022 è totalmente assente una strategia per la transizione energetica del settore automotive e per lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica private.

Senza interventi strutturali, molto probabilmente nel 2022 la quota di mercato dei veicoli a zero o ridottissime emissioni precipiterà: mentre l’anno scorso è iniziato con una quota del 4,7 per cento e si è concluso con il 13,6 per cento di dicembre, quest’anno rischia di assestarsi su valori tra il 6 e il 7 per cento, ben lontani dalle previsioni per gli altri Paesi europei.

Senza interventi l’Italia sarebbe meno competitiva nel confronto con altri Paesi.

I firmatari dell’appello chiedono pertanto al Governo di intervenire fin da subito con un piano d’azione e dare

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un segnale importante al Paese.

Le proposte seguono tre assi.

Prosecuzione dell’ecobonus nel triennio 2022-24 con una progressiva rimodulazione degli incentivi nel tempo.

Interventi per le infrastrutture di ricarica private: prosecuzione del credito di imposta del 50 per cento per le utenze domestiche, le piccole imprese e partite IVA e una misura per lo sviluppo della ricarica all’interno dei condomini. Andrebbe inoltre aggiunta l’inclusione delle spese per la ricarica nei sistemi di welfare aziendale, come oggi già avviene per le carte carburante, e la previsione di una specifica tariffa elettrica dedicata alla mobilità privata, simile alla tariffa domestica.

Infine, per la transizione delle imprese della filiera, misure a sostegno della riconversione industriale e dei lavoratori, indispensabili per non perdere competitività.

Senza questi tre pilastri di interventi, lo sviluppo della mobilità elettrica rischia di restare bloccato interrompendo la crescita di un mercato che, dal 2018 ad oggi, ogni anno ha raddoppiato il suo valore e sul quale sono basati gli impegni presi dall’Italia in sede europea per la riduzione delle emissioni al 2030.

Il rischio è impedire lo sviluppo di settori emergenti legati ai servizi connessi alla mobilità elettrica.

E generare forti gap di competitività rispetto al resto d’Europa invece di puntare sulla mobilità elettrica come opportunità di crescita.

CUSTOMER SERVICE

IL CUSTOMER SERVICE SAMSUNG SI FA PIÙ INCLUSIVO CON IL SUPPORTO COMPLETO NELLA LINGUA DEI SEGNI ITALIANA (LIS)

I clienti per Samsung Electronics sono unici e importanti, e renderli soddisfatti è quindi una missione quotidiana. Proprio per questo, a partire da gennaio 2022, il Customer Service Samsung introduce un nuovo servizio di assistenza per facilitare la comunicazione con le persone con disabilità uditive, grazie al supporto completo nella lingua dei segni italiana (LIS). Questo nuovo canale di supporto conferma il grande impegno di Samsung nel promuovere l’inclusione e l’accessibilità in tutte le sue aree di business, fornendo assistenza completa su tutti i propri canali.

Attraverso questa nuova esperienza, i clienti potranno mettersi in contatto con un interprete LIS attraverso una video consulenza, durante la quale l’interprete, in collaborazione con il team del Servizio Clienti dell’azienda, potrà soddisfare le esigenze di ogni specifico utente.

Per garantire che questa nuova modalità di contatto sia concretamente conforme e utile alla comunità dei non udenti, Samsung ha lavorato a stretto contatto con l’ENS (l’Ente Nazionale Sordi), che da oltre 20 anni si propone come valido supporto per includere le persone sorde nella vita sociale.

Le persone interessate potranno richiedere l’assistenza di un consulente LIS inviando una e-mail per prenotare la video consulenza. È solo necessario avere uno smartphone, un tablet

o un computer con una webcam e una connessione internet. Da quel momento in poi il cliente potrà entrare in contatto con un interprete della lingua dei segni e un esperto Samsung, che sarà in grado di supportarlo in ogni richiesta.

Maggiori informazioni sulla pagina dedicata https://www. samsung.com/it/support/sign-language-service/

FIERE

HANNOVER MESSE POSTICIPATA A INIZIO GIUGNO Deutsche Messe AG, in stretta collaborazione con l’Advisory Board degli espositori e le associazioni partner VDMA (Association of German Mechanical and Plant Engineering) e ZVEI (Central Association of German Electrical Engineering and Digital Industry), ha posticipato la HANNOVER MESSE 2022 alla data 30 maggio-2 giugno. L’edizione era previsto originariamente il mese di aprile. “A causa di un’incidenza contagi Covid ancora alta in Germania e in molti paesi limitrofi, abbiamo deciso insieme ai nostri espositori di rinviare la HANNOVER MESSE. L’anno scorso ha dimostrato che i mesi estivi sono i migliori per i grandi eventi durante questa pandemia. Dato che al momento non siamo in grado di fare previsioni in merito ad un miglioramento della situazione Covid entro aprile, la nuova data offre ai nostri clienti la massima sicurezza di pianificazione possibile in modo che possano presentare le loro innovazioni alla fiera industriale più importante del mondo”, ha affermato il Dr. Jochen Köckler, CEO di Deutsche Messe AG. M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA I N FOR MAZ ION E DAL MON DO TECNOLOG ICO

LE TRE PRINCIPALI

TENDENZE DELL’AUTOMAZIONE NEL 2022 L’AUTOMAZIONE È SEMPRE STATA CARATTERIZZATA DA CRESCITA RAPIDA, INNOVAZIONE COSTANTE E NUOVI MODELLI DI LAVORO. TUTTAVIA, GLI EVENTI DEGLI ULTIMI DUE ANNI HANNO AMPLIFICATO LA NECESSITÀ PER LE AZIENDE DI OGNI SETTORE DI DISPORRE DI TECNOLOGIE DI AUTOMAZIONE CHE LE AIUTINO A RISPONDERE ALLE TENDENZE GLOBALI E A RIMANERE COMPETITIVE. NEIL BALLINGER, DIRETTORE EMEA PRESSO IL FORNITORE DI PARTI PER L’AUTOMAZIONE EU AUTOMATION, SPIEGA QUALI TENDENZE INFLUENZERANNO L’AUTOMAZIONE NEL 2022

S

e dovessimo riassumere l’automazione in una sola parola, potremmo usare agilità. Il settore introduce idee rivoluzionarie, tecnologie innovative e nuovi concetti con una velocità sorprendente, ma i produttori possono faticare a mantenere il passo. Sebbene possa essere difficile sapere in quali tecnologie sarà opportuno investire nel 2022, vi presentiamo le tre principali tendenze che probabilmente cambieranno il volto dell’automazione.

Cloud native Si prevede che nel 2022 il cloud native diventerà l’applicazione più popolare del cloud.

Le tecnologie cloud native rappresentano un nuovo approccio alla progettazione e alla gestione dei carichi di lavoro integrati nel cloud. Il loro ruolo principale è quello di decomprimere il software in parti più gestibili e ampliare le piccole aree di un’infrastruttura complessa quando necessario, senza una completa ridistribuzione. Secondo la Cloud Native Computing Foundation, queste tecnologie, se abbinate a una solida automazione, consentono agli ingegneri di “apportare cambiamenti ad alto impatto in modo frequente e prevedibile con il minimo sforzo”.

Il Cloud native può aumentare l’efficienza operativa riducendo al contempo i tempi di immissione sul mercato per i nuovi servizi 12

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di Eleonora Segafredo poiché il software è meno legato all’hardware principale e decompresso in parti più piccole, consentendo così aggiornamenti automatici più rapidi.

Piattaforme low-code Le piattaforme di automazione low-code consentono agli utenti con conoscenze di codifica limitate di automatizzare i processi utilizzando interfacce grafiche invece di programmare il computer in modo tradizionale. Consentono inoltre a team di ingegneri e professionisti IT di ridurre il lavoro manuale e di concentrarsi sulle strategie fondamentali per promuovere la crescita aziendale. Secondo Gartner, questa tendenza ha registrato un aumento costante e si prevede che entro il 2024 costituirà più del 65% di tutte le funzioni di sviluppo delle applicazioni.

Analogamente, circa il 66% delle grandi aziende utilizzerà almeno quattro piattaforme low-code. L’uso delle piattaforme di automazione low-code offre vantaggi come una maggiore agilità grazie al taglio dei tempi di sviluppo delle applicazioni, la riduzione dei costi di assunzione di sviluppatori di talento e una maggiore compatibilità con altri moduli e interfacce di programmazione delle applicazioni di terze parti.

Gemelli digitali Ormai non sorprende più il fatto che le tecnologie che saranno maggiormente apprezzate dai produttori e dai

professionisti dell’automazione saranno quelle che facilitano il lavoro e la manutenzione a distanza. I gemelli digitali saranno ampiamente adottati, con oltre il 70% dei produttori che prevede di implementarli entro la fine del 2022 per eseguire valutazioni degli scenari e simulazioni dei processi.

Secondo i pionieri delle soluzioni di simulazione CADFEM, i gemelli digitali possono ridurre i costi di manutenzione del 30%, i difetti tecnici del 75% e i tempi di fermo del 45%. Questa tecnologia sta portando la realtà aumentata e la realtà virtuale a un nuovo livello, consentendo ai produttori di monitorare le loro operazioni in tempo reale e adottare misure per prevenire i tempi di fermo. Un gemello digitale può essere collegato ai sensori di una macchina per indicarne i parametri per tutto il suo ciclo di vita e per segnalare i guasti. Inoltre, i gemelli digitali possono essere utilizzati per simulare programmi per nuovi processi e attrezzature prima di investire risorse per implementarli. Questo consente risparmi in termini di costi e tempi, riducendo anche gli sprechi di materiali per contribuire allo sviluppo di fabbriche intelligenti e sostenibili.

Nel 2022, le tecnologie ispirate alle necessità di digitalizzazione, lavoro da remoto e implementazione più rapida manifestate dal settore vedranno una crescita significativa.

Per rimanere aggiornati sulle novità dell’automazione, sulle tecnologie innovative e sulle previsioni di mercato visitate il Knowledge Hub di EU Automation al link www.euutomation.com 

POSTICIPATO

L’APPUNTAMENTO A PORDENONE LA FIERA DI PORDENONE CON LE TECNOLOGIE PER LA LAVORAZIONE DEI METALLI E DELLA PLASTICA, SUBFORNITURA E INDUSTRIA 4.0 SI SPOSTA AL 31 MARZO, 1 E 2 APRILE di Cristina Gualdoni

A

lla luce dell’incertezza di questo momento storico Pordenone Fiere ha ritenuto prudente spostare la manfestazione per garantire le migliori condizioni di sicurezza a tutti. Resta invariato il format della fiera che vedrà Samuexpo al centro della scena internazionale. Il grande salone biennale dell’industria è divenuto negli anni uno degli eventi specializzati più importanti in Italia nell’ambito dei settori interessati: metalmeccanica, plastica e subfornitura.

A SamuExpo parteciperanno i più rilevanti player dell’industria nazionale e internazionale suddivisi in quattro saloni tecnici: SamuMetal, SamuPlast, SubTech e Fabbrica 4.0 che occuperanno ben dieci padiglioni (appositamente costruita una struttura aggiuntiva rispetto ai nove padiglioni “fissi” del quartiere fieristico pordenonese), per 32.000 mq di area espositiva totale.

Saranno più di 650 le aziende partecipanti: molto forte la presenza di realtà estere (circa il 15% del totale), segno di un interesse costante dei player internazionali per il know-how delle nostre imprese.

Il padiglione 1 e parte del padiglione 2 sono dedicati a SamuPlast, 15° Salone dei macchinari per lavorazioni plastiche. Un’area dove i visitatori possono incontrare oltre 50 aziende specializzate nelle tecnologie,

per la lavorazione della plastica, trattamenti termici, verniciatura. SamuMetal, 21° Salone delle macchine e utensili per lavorazione dei metalli, è il protagonista degli spazi che vanno dal padiglione 2 fino al padiglione 7, per un’area complessiva di 22.000 metri quadri. Sono più di 420 le aziende presenti in questa sezione, attive nei settori della lavorazione meccanica, taglio e deformazione della lamiera, utensileria, robotica.

Automazione e bordo macchina, componenti meccanici e stampi, trattamenti termici e superfici, utensili e accessori, logistica e servizi sono invece i settori di SubTech, 15° Salone della subfornitura metalmeccanica (che include il padiglione 8, il padiglione 9 e parte del 10), con 170 espositori. Introdotta nell’edizione 2018, Fabbrica 4.0 è la digital revolution area, dedicata a stampanti 3D, realtà aumentata, macchine interconnesse per l’ottimizzazione dei processi e in generale tutto ciò che concerne l’industria 4.0. Le aziende di questo ambito hanno uno spazio dedicato in una parte del padiglione 10.

Questi percorsi espositivi rappresentano contesti imprescindibili per fare il punto sulle novità dei settori protagonisti, cogliere le dinamiche di mercato, confrontarsi su opportunità di business e definire partnership commerciali. Uno spazio dove l’incontro fra domanda e offerta viene favorito in un contesto adatto allo sviluppo di relazioni

commerciali. Sono più di i 15.000 i visitatori attesi durante le tre giornate di fiera: un pubblico in arrivo sicuramente dal Nord-Est e dal resto d’Italia, ma sempre di più anche dall’estero.

Oltre agli spazi espositivi, imprenditori e manager del settore metalmeccanico e plastico in visita a SamuExpo avranno la possibilità di partecipare anche a diversi appuntamenti di approfondimento che verranno trattati nella sala dedicata agli incontri al padiglione 5 e vedranno protagoniste alcune aziende espositrici. L’arena del padiglione 10 sarà, invece, lo scenario della seconda edizione dei SamuDigitalDays: un ciclo di conferenze e seminari focalizzati sulla divulgazione dell’innovazione e della cultura digitale.

Saranno sviluppati molteplici argomenti ormai considerati strategici per la buona gestione di ogni realtà industriale proiettata al futuro (cyber security, contrasto al cybercrime e protezione dei segreti industriali, social media e reputazione online, digital transformation e industry innovation, solo per citarne alcuni).

Forte di una posizione geografica che guarda a Veneto e Friuli, lo scenario della Fiera si configura anche come una vetrina importante per le aziende che costituiscono il panorama produttivo locale. Realtà medio-piccole, ma estremamente dinamiche e flessibili. Per dare la giusta visibilità a questo prezioso tessuto imprenditoriale, la Fiera di Pordenone ha attivato negli anni collaborazioni specifiche con diverse organizzazioni territoriali e internazionali quali: Camera di Commercio di Pordenone e Udine, Centro Regionale della Subfornitura FVG, Confindustria Alto Adriatico, Comet, Confartigianato Veneto e ITA (Italian Trade Agency) tutti soggetti che risultano fra i partner organizzativi della manifestazione.

Per maggiori informazioni su SAMUEXPO 2022: www.samuexpo.com  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA

CARO ENERGIA

DESTINO INCROCIATO TRA TENSIONI GEOPOLITICHE E TASSONOMIA VERDE NON BASTANO I TIMORI DI UN POSSIBILE CONFLITTO NELL’EST EUROPEO. IN UE È SCOPPIATA LA BATTAGLIA SULLE REGOLE DELLA TASSONOMIA VERDE di Franco Metta

C’

è una guerra che si vuole evitare e una battaglia invece che è già in corso. Entrambe le situazioni stanno generando tensioni che alimentano speculazione e favoriscono l’aumento del costo dell’energia che imprese e cittadini possono facilmente leggere nelle bollette.

La guerra è quella in Ucraina, che si sta cercando di evitare con la strada della diplomazia. Domani è previsto a Bruxelles il vertice Nato e dei ministri Ue in cui probabilmente si discuterà 14

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di possibili ulteriori sanzioni verso la Russia. Tensioni geopolitiche che finora hanno avuto ripercussioni sui prezzi del gas naturale, le cui riserve sotterranee sono scese sotto la soglia di allarme del 50%, mentre gli stock sono pieni al 70%. La battaglia, secondo le pagine del Financial Times di oggi, è in corso proprio a Bruxelles e riguarda la transizione ecologica. In particolare sulle regole della finanza verde o se preferite della tassonomia.

Tre Paesi Ue, Austria, Lussemburgo e Spagna, dopo il pronunciamento degli esperti Ue di settimana scorsa, si

sono dichiarati contrari all’inclusione degli investimenti del nucleare e del gas nella tassonomia. Anche l’esito di questa battaglia è destinato ad avere ripercussioni sui costi delle materie prime.

Teresa Ribera, vicepremier spagnola e ministro della transizione ecologica, ha dichiarato che includere nucleare e gas sarebbe un “errore” che non consentirebbe alla UE di raggiungere l’obiettivo di emissioni zero entro il 2050. Per questo Madrid sarebbe pronta ad applicare il proprio standard anziché quello della tassonomia dell’UE come riferimento base per l’emissione di nuovo debito. 

PANORAMA

2021 POSITIVO PER L’INDUSTRIA ITALIANA DELLA MACCHINA UTENSILE IL 2021 SI È RIVELATO UN ANNO DECISAMENTE POSITIVO PER L’INDUSTRIA ITALIANA DELLA MACCHINA UTENSILE, ROBOTICA E AUTOMAZIONE CHE HA REGISTRATO INCREMENTI A DOPPIA CIFRA PER TUTTI I PRINCIPALI INDICATORI ECONOMICI. IL TREND PROSEGUIRÀ ANCHE NEL 2022, ANNO IN CUI SARÀ RECUPERATO TUTTO IL TERRENO PERSO NEL 2020 di Cristina Gualdoni

D

ati tutto sommato positivi sono quelli presentati dalla presidente di UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE alla consueta conferenza stampa di fine anno. Nel 2021, infatti, la produzione si è attestata a 6.325 milioni di euro, segnando un incremento del 22,1% rispetto all’anno precedente.

Il risultato è stato determinato dall’ottimo 16

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

andamento delle consegne dei costruttori italiani sul mercato interno cresciute, del 27,8%, a 2.965 milioni di euro, e dal positivo riscontro delle esportazioni che si sono attestate a 3.360 milioni di euro, il 17,4% in più rispetto all’anno precedente (dati elaborati dal Centro Studi & Cultura di Impresa di UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE).

Secondo l’elaborazione UCIMU sui dati

ISTAT, nel periodo gennaio-settembre 2021 (ultimo dato disponibile), le esportazioni italiane di sole macchine utensili sono tornate a crescere nella quasi totalità dei paesi di sbocco. Le vendite in Germania, risultato primo paese di destinazione del made in Italy di settore, sono cresciute a 256 milioni di euro (+38,4%). Seguono: Stati Uniti 251 milioni (+9,7%), Cina 154 milioni, (-5,3%), Polonia 118 milioni (+29%); Francia 117 milioni

L'INDUSTRIA ITALIANA DELLA MACCHINA UTENSILE, AUTOMAZIONE E ROBOTICA ITALIAN MACHINE TOOL, AUTOMATION AND ROBOT INDUSTRY VALORI/VALUES (in milioni di Euro/in Millions Euro)

/\ PREZZI CORRENTI/ /\ CURRENT PRICES

2018

2019

2020

2021*

2022**

2019

2020

2021*

2022**

Produzione/ Production

6.775

6.510

5.182

6.325

7.015

-3,9%

-20,4%

22,1%

10,9%

Esportazioni/ Exports

3.663

3.599

2.861

3.360

3.620

-1,7%

-20,5%

17,4%

7,7%

Consegne sul mercato interno/ Deliveries on domestic market

3.112

2.911

2.321

2.965

3.395

-6,5%

-20,3%

27,8%

14,5%

Importazioni/ Imports

2.052

1.944

1.240

1.680

1.810

-5,3%

-36,2%

35,5%

7,7%

Consumo/ Consumption

5.164

4.855

3.561

4.645

5.205

-6,0%

-26,6%

30,4%

12,1%

Saldo commerciale/ Trade balance

1.611

1.655

1.621

1.680

1.810

2,8%

-2,1%

3,6%

7,7%

Import/Consumo Import on consumption

39,7%

40,0%

34,8%

36,2%

34,8%

Export/Produzione Export on production

54,1%

55,3%

55,2%

53,1%

51,6%

*Preconsuntivi/Unofficial data **Previsioni/Forecast Centro Studi UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE/ Studies Department UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE dicembre 2021

Il commento di Barbara Colombo “Il 2021 si è rivelato un anno decisamente positivo per i costruttori italiani di macchine utensili, robot e automazione.

Soltanto la carenza di alcune componenti elettriche e elettroniche e di materie prime ha impedito che a fine anno fosse recuperata interamente la perdita registrata nel 2020 in coincidenza con lo scoppio della pandemia. D’altra parte, rileviamo una ampia discrepanza tra l’andamento della raccolta ordini e quello del fatturato, segno dell’allungamento dei tempi di consegna dei macchinari dovuto alle attese delle forniture che noi costruttori ci troviamo a fronteggiare. Detto questo, nel 2022, non soltanto avremo recuperato tutto il terreno perso con l’emergenza sanitaria ma per molti indicatori riusciremo a tornare ai livelli record del 2018 perché il mercato, specialmente quello interno, è davvero effervescente. In particolare, a fronte di una ripresa più lenta dell’attività sui mercati esteri dovuta alle misure restrittive che ancora interessano la mobilità delle persone, rileviamo

invece una grande vivacità della domanda italiana sostenuta, almeno in parte, dagli incentivi governativi per i nuovi investimenti in tecnologia di produzione. A questo proposito, possiamo affermare che la conferma dell’operatività di queste misure almeno fino a tutto il 2025 è sicuramente di una buona notizia perché il processo di aggiornamento e trasformazione digitale delle fabbriche italiane è ancora in piena fase di dispiegamento e va in ogni modo sostenuto e stimolato. Rispetto ai provvedimenti attualmente inseriti nella Legge di Bilancio 2022, in discussione in queste settimane, dobbiamo però segnalare alcune necessarie correzioni, necessarie affinché le stesse misure previste dal piano

(+1,2%). Decisamente vivace è risultato il mercato interno, come emerge dal consumo che, nel 2021, è cresciuto del 30,4% rispetto all’anno precedente, per un valore pari a 4.645 milioni di euro.

Per quanto riguarda l’export/produzione risulta in calo di due punti percentuali attestandosi a 53,1%.

In linea con la crescita registrata da questi indicatori è anche quella relativa al fatturato, che nel 2021, ha superato il valore di 9 miliardi di euro dopo il crollo a 7,5 miliardi registrato nel 2020.

Nonostante la vivacità della domanda e il miglioramento del contesto, nel 2021, l’industria italiana di settore non è riuscita a recuperare totalmente l’arretramento registrato nel 2020 a causa della difficoltà nel reperire componenti e materie prime. Questo fenomeno ha provocato uno scollamento tra

risultino realmente efficaci.

Con riferimento al credito di imposta per gli investimenti in nuova tecnologia 4.0 e non, considerato il problema dell’allungamento dei tempi di consegna dovuto alla carenza di componenti e materie prime, abbiamo chiesto che sia prorogato a dicembre 2022 il termine, fissato ora a giugno 2022, per la consegna dei beni ordinati nel 2021.

Inoltre, pur comprendendo la necessità di ridurre le aliquote, chiediamo di adottare un décalage più morbido così da accompagnare in modo graduale l’uscita dagli incentivi fissata al 2025. Inoltre, chiediamo sia prorogato il credito di imposta per la formazione 4.0, attualmente non previsto in Legge di bilancio 2022. Mai come oggi appare evidente a chi opera nel mondo dell’impresa, l’importanza della formazione e dell’aggiornamento del personale che deve operare su macchine e tecnologie di ultima generazione e in contesti decisamente più complessi del passato. D’altra parte, i provvedimenti di incentivo alla

sostituzione di macchinari obsoleti e alla digitalizzazione degli impianti produttivi dovrebbero a nostro avviso divenire strutturali così da accompagnare le aziende manifatturiere italiane - per lo più PMI a conduzione familiare e dunque con limitata disponibilità ad investire - in un processo di aggiornamento continuo. L’evidenza del beneficio derivante da questa operazione è dimostrata dai risultati dell’indagine su Il Parco Macchine Utensili installato nelle imprese metalmeccaniche italiane, realizzata da UCIMU e presentata nella primavera scorsa, da cui si evince che, non solo è cresciuto il numero dei macchinari acquisiti, ma che è anche cresciuto il tasso di digitalizzazione presente nelle fabbriche, misurato dalla presenza delle macchine a CNC. In particolare nel periodo 2015-2019, in coincidenza dei piani per la transizione 4.0, sono entrate nelle fabbriche italiane 60.000 nuove macchine, il 50% in più delle macchine acquisite nel quinquennio precedente quando erano risultate meno di 40.000. Inoltre, nell’ultima rilevazione, il 60% delle nuove macchine è risultato dotato di CNC, contro il 37% della rilevazione precedente (2014)”.

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17

PANORAMA

ESPORTAZIONI ITALIANE DI MACCHINE UTENSILI/ ITALIAN MACHINE TOOL EXPORTS

ESPORTAZIONI ITALIANE DI MACCHINE UTENSILI/ TOOL EXPORTS Periodo:ITALIAN gennaioMACHINE - settembre / Period: January - Septmber valori in migliaia di euro / value in '000 euro

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

2021 Var % 21/20 Periodo: gennaio - settembre / Period: January - Septmber valori in migliaia di euro / value in '000 euro 1 Germania 256.401 38,4 2 Stati Uniti 251.159 2021 Var % 21/20 9,7 3 Cina 153.843 -5,3 4Germania Polonia 118.256 256.401 38,429,0 5StatiFrancia 116.564 Uniti 251.159 9,7 1,2 6CinaTurchia 91.275 153.843 -5,331,1 7Polonia Russia 82.554 118.256 29,0 6,4 8Francia Spagna 73.017 116.564 1,210,8 9Turchia India 55.821 91.275 31,114,9 10Russia Messico 53.408 82.554 6,4 5,9 11Spagna Regno Unito 52.531 73.017 10,836,7 12IndiaBrasile 49.243 146,3 55.821 14,9 13Messico Austria 45.321 53.408 5,9 2,0 14Regno Svizzera 40.749 Unito 52.531 36,717,0 15Brasile Paesi Bassi 35.904 49.243 146,343,0 16Austria Romania 35.508 45.321 2,016,8 17Svizzera Ungheria 30.009 40.749 17,069,6 18Paesi Corea Sud 28.973 Bassi 35.904 43,095,6 19Romania Canada 28.867 35.508 16,8 -6,3 20Ungheria Rep. Ceca 28.299 30.009 69,6-19,4 Corea Sud Altri paesi Canada Rep. Ceca Totale export Altri paesi Totale export

Fonte: elaborazione Centro Studi su dati ISTAT Source: Studies Dept. on ISTAT data

la raccolta ordini e l’effettiva consegna dei

Fonte: elaborazione Centro Studi su dati ISTAT macchinari.

Source: Studies Dept. on ISTAT data

In particolare, secondo l’indagine condotta inDicembre ottobre2021 dal Centro Studi di UCIMU su un campione rappresentativo di imprese del settore, il 95% delle aziende dichiara di riscontrare Dicembre 2021 ritardi nelle forniture. Il ritardo medio è quantificato in 3 mesi che, aggiunto al tradizionale mese e mezzo di normale attesa del materiale, fa crescere a 4 mesi e mezzo il tempo di consegna della fornitura di componenti e materiali. L’impatto di questo ritardo sui tempi di consegna della macchina è quantificato dai rispondenti all’indagine in 4 mesi. Ne risulta che il tempo medio di consegna del macchinario è attualmente di 9 nove mesi contro i 5 mesi che sono tradizionalmente assicurati dal costruttore al cliente.

Ma nonostante queste difficoltà si prevede 18

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28.973 464.556 28.867 28.299 2.092.257

95,6 -6,318,8 -19,4 17,7

Quota 12,3% 12,0% Quota 7,4% 12,3%5,7% 12,0%5,6% 7,4%4,4% 5,7%3,9% 5,6%3,5% 4,4%2,7% 3,9%2,6% 3,5%2,5% 2,7%2,4% 2,6%2,2% 2,5%1,9% 2,4%1,7% 2,2%1,7% 1,9%1,4% 1,7%1,4% 1,7%1,4% 1,4%1,4% 1,4% 22,2% 1,4% 1,4% 100,0%

464.556

18,8

22,2%

2.092.257

17,7

100,0%

che il trend positivo registrato nel 2021 proseguirà anche nel 2022, anno che coinciderà con il pieno recupero del crollo dovuto allo scoppio della pandemia.

In particolare, secondo le previsioni elaborate dal Centro Studi UCIMU, nel 2022, la produzione crescerà a 7.015 milioni (+10,9% rispetto al 2021), trainata dal recupero delle esportazioni che si attesteranno a 3.620 milioni di euro (+7,7%) e dall’incremento delle consegne dei costruttori sul mercato interno che saliranno a 3.395 milioni di euro (+14,5%).

Anche il consumo continuerà a crescere attestandosi a 5.205 milioni di euro, pari al 12,1% in più rispetto al 2021. Sebbene in misura minore rispetto alle consegne dei costruttori, anche le importazioni beneficeranno della vivacità della domanda interna segnando un incremento del 7,7% (rispetto al dato 2020) che ne porterà il valore a 1.810 milioni di euro.

Il dato di export/produzione scenderà ancora fermandosi al 51,6%.

Un’ulteriore conferma arriva anche dall’analisi del carnet ordini dei costruttori italiani relativo al terzo trimestre 2021 (ultimo dato disponibile) che si è attestato a 7,6 mesi di produzione assicurata, il valore più alto registrato negli ultimi 30 anni. [Nel terzo trimestre 2020 l’indicatore si fermava a 5,1 mesi]. 

LAMIERA 2022 RICCA DI NOVITÀ, INNOVAZIONI E TECNOLOGIE IN SCENA DAL 25 AL 28 MAGGIO A FIERAMILANO RHO I PRICIPALI PLAYER DEL SETTORE HANNO GIÀ CONFERMATO LA LORO PARTECIPAZIONE a cura della redazione

C

ontinua spedita l’organizzazione di LAMIERA 2022, la mostra internazionale dedicata all’industria delle macchine utensili per la deformazione della lamiera e delle tecnologie innovative legate al comparto, in programma a fieramilano Rho dal 25 al 28 maggio.La 21esima edizione della fiera, promossa da UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, l’associazione dei costruttori italiani di macchine utensili, robot e automazione, e organizzata da CEUCENTRO ESPOSIZIONI UCIMU, punta a riconfermare il successo delle precedenti due edizioni lombarde, che hanno visto la biennale crescere costantemente in termini di tecnologia, metratura espositiva, imprese espositrici e visitatori presenti. Il prossimo appuntamento con LAMIERA, inizialmente fissato nel 2021 e poi riprogrammato a maggio 2022, si presenterà in un contesto decisamente positivo anche in considerazione della vivacità del mercato italiano ed estero.

“Il ritorno all’esperienza fieristica di questi ultimi mesi – ha dichiarato Alfredo Mariotti, direttore generale di UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE - ha confermato l’importanza e l’alto valore degli eventi espositivi. Vedere dal vivo i macchinari e incontrare in presenza partner e clienti sono i desideri condivisi da tutti gli operatori del settore; per questo siamo sicuri di poter ottenere ottimi risultati dalla prossima edizione di LAMIERA. Il posticipo al 2022 è stato una decisione forzata e determinata dalla situazione sanitaria che stavamo vivendo ma anche una scelta ponderata e di forte responsabilità.” “A maggio 2022 avremo l’occasione e l’opportunità di offrire una fiera più ricca, più sicura e più

partecipata. Siamo certi che grazie alla costante campagna vaccinale e all’utilizzo di norme di sicurezza ormai consolidate, la primavera inoltrata sarà il momento ideale per la nostra manifestazione. Noi organizzatori – ha concluso Alfredo Mariotti – stiamo lavorando intensamente per offrire un’edizione ricca di novità, innovazioni tecnologiche e iniziative collaterali e crediamo che la fiera sarà un successo. Previsione confermata dall’alto numero di adesioni che abbiamo già ricevuto e che continuiamo costantemente a ricevere”.

A meno di sei mesi dall’evento tutti i principali player del settore hanno già confermato la loro presenza. Numerosi sono i motivi e i vantaggi che spingono le aziende a prendere parte a LAMIERA 2022. Tra questi, sicuramente anche l’estensione da parte del governo italiano delle misure 4.0 che resteranno in vigore almeno fino a tutto il 2022. Una grande opportunità di business per tutti gli espositori che incontreranno gli end-users alla prossima edizione di LAMIERA. Macchine, impianti, attrezzature per la lavorazione e il taglio di lamiere, tubi, profilati, fili, carpenteria metallica, presse, stampi, saldatura, trattamenti e finitura delle superfici, robot, automazione, parti, componenti, accessori, utensileria, materiali fastener, subfornitura tecnica e per l’industria, sistemi di controllo e qualità, metrologia, software, microlavorazioni, tecnologie additive e soluzioni per la fabbrica digitale e l’efficientamento energetico e produttivo rappresentano il cuore dell’esposizione.

Numerose le aree di innovazione proposte in mostra: Fabbricafutura, dedicata a software e tecnologie per la connettività e la gestione dei dati; Box Consulting, spazio per consulenti e formatori; Fastener Industry,

dedicata a viti, bulloni e sistemi di serraggio e fissaggio; EcoCoatech, destinata ai processi di verniciatura della lamiera; Blech Italy Service riservata alla subfornitura e ai servizi per l’industria e Saldatech, con focus sul comparto della saldatura.Inoltre, accanto all’ampia offerta che presenterà il meglio della produzione internazionale di macchine stand alone e di impianti complessi e ad una approfondita panoramica su sistemi di automazione, robotica, tecnologie legate al mondo digitale e dell’efficientamento energetico e produttivo, LAMIERA 2022 proporrà numerose iniziative di approfondimento e intrattenimento così da valorizzare ancor di più la presenza degli operatori che parteciperanno alla manifestazione. Ad esempio, sarà riproposta l’iniziativa LAMIALAMIERA, l’arena convegni dedicata a temi specifici e eventi collaterali che ospiteranno confronti tra opinion leader e esperti oltre a presentazioni di tecnologie innovative a cura degli espositori.

LAMIERA 2022 sarà quindi in grado di offrire un’esperienza di visita completa, innovativa e con uno sguardo rivolto al futuro del settore.

Maggiori informazioni sulla manifestazione e dettagli sulla modalità di iscrizione disponibili in lamiera.net.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA

IN RIPRESA LE ENERGIE RINNOVABILI SECONDO L’OSSERVATORIO FER REALIZZATO DA ANIE RINNOVABILI, ASSOCIAZIONE DI ANIE FEDERAZIONE, SULLA BASE DEI DATI GAUDÌ DI TERNA NEI PRIMI NOVE MESI DEL 2021 SI REGISTRA UN TOTALE CUMULATO DI 809 MW (+30% RISPETTO ALLO STESSO PERIODO DEL 2020), COSÌ SUDDIVISO: 607 MW PER FOTOVOLTAICO (+20%), 179 MW PER EOLICO (+229%) E 22 MW PER IDROELETTRICO (-63%)

F

ocalizzandosi sul 3° trimestre 2021 le nuove installazioni di fotovoltaico, eolico, idroelettrico raggiungono complessivamente 356 MW (+33% rispetto al 3° trimestre 2020) con andamenti positivi per fotovoltaico (+3%) ed eolico (+771%) e andamento negativo per il comparto idroelettrico (-60%).

Nello specifico per quanto riguarda il 20

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A cura della redazione fotovoltaico prosegue la crescita nel 2021 con 607 MW di potenza connessa fino a settembre.

Le regioni che hanno incrementato di almeno l’80% rispetto ai primi nove mesi del 2020 la potenza installata sono Basilicata (+90%), Calabria (+93%) e Lazio (+142%), mentre quelle con una tendenza più negativa sono Molise (-32%), Sardegna (-77%) e Sicilia (-13%).

Le installazioni di potenza inferiore ai 10 kW costituiscono il 37% della capacità totale, mentre quelle di potenza sino ad 1 MW l’89% del totale. Gli impianti di taglia > 1 MW sono 22, di cui 11 realizzati nel 3° trimestre: uno nella provincia di Roma da 4,5 MW, due nella provincia di Bari da 3,35 MW e 1,1 MW, uno a Trapani da 4,3 MW, tre in Lombardia (Brescia, Lodi, Mantova) per un totale di circa 4 MW, uno

si è riscontrata una diminuzione di potenza installata soprattutto in Campania, Lombardia, Piemonte, Sicilia, Toscana, Valle d’Aosta e Veneto. Dei complessivi 109 nuovi impianti installati nel 2021, tutti di potenza inferiore a 1 MW (tranne uno situato in provincia di Torino di potenza pari a 1,7 MW e uno in provincia di Belluno da circa 2 MW), l’84% è ubicato nel nord Italia.

ANALISI CONGIUNTURALE

nella provincia di Cosenza da 6,3 MW, uno a Pordenone di 1,4 MW, uno nella provincia di Novara da 3,2 MW e uno a Treviso di 1,3 MW di potenza. Complessivamente sono stati connessi alla rete da gennaio a settembre 2021 poco oltre 53.600 impianti.

Analizzando nel dettaglio le variazioni tendenziali (2021 vs 2020) nei mesi di Luglio e Settembre si è registrato un incremento di potenza installata (rispettivamente +2% e +86%), nel mese di Agosto, invece, un decremento (-39%). La media mensile del 3° trimestre 2021 si attesta a 81 MW, in linea con i 79 MW del 3° trimestre 2020.

Per l’eolico nel 2021 si osserva un trend in crescita con 179 MW di nuova potenza installata. A livello regionale, nel 2021 si registra una decrescita di potenza connessa rispetto al 2020 per Calabria (nonostante l’installazione di un impianto da 21 MW a Gennaio), Campania e Liguria, al contrario di Basilicata, Puglia, Sardegna e Sicilia che

hanno incrementato la potenza installata grazie all’attivazione di nuovi impianti. In particolare, nel corso del 3° trimestre, sono stati installati due impianti rispettivamente da 4,4 e 18 MW a Foggia, tre per un totale di 35,2 MW a Taranto, uno da 27,6 MW a Palermo e due a Potenza di 1 MW e di 16 MW. In tutto il resto del territorio, invece, non si rilevano variazioni. Secondo le variazioni tendenziali, in notevole aumento (complessivamente del 771% nei mesi di Luglio, Agosto e Settembre) rispetto al 3° trimestre del 2020 il contributo dell’eolico con 105 MW distribuiti su 21 nuove installazioni.

Unico dato in calo è l’andamento dell’idroelettrico, con 22 MW di nuova potenza connessa. Dal punto di vista regionale, in Basilicata, Calabria, Emilia Romagna e Friuli Venezia Giulia è stato rilevato un leggero aumento di nuova potenza connessa rispetto al 2020; viceversa

Dal confronto del 3° trimestre del 2021 (Q3 2021) con il 2° trimestre (Q2 2021) emerge che il fotovoltaico nel Q3 2021 ha conseguito un incremento del +16% rispetto al Q2 2021, l’eolico del +104%, mentre l’idroelettrico un decremento del -28%. Complessivamente nel Q3 2021 le FER raggiungono un risultato positivo significativo del +31% grazie al costante contributo del comparto fotovoltaico e alla ripresa del settore eolico.

Analizzando di dati forniti dall’Osservatorio FER sono in aumento non solo i prezzi dell’energia sui mercati spot (MGP ed MI), ma anche sul mercato di dispacciamento (MSD ex-ante e MB), in cui sia i prezzi medi a scendere che a salire hanno toccato il proprio massimo del 2021. Come nel mercato spot, anche nel mercato dei servizi di dispacciamento il rincaro del prezzo del gas sta pilotando il trend rialzista dei prezzi dell’energia elettrica. Si tratta di una dinamica presente in tutti i mercati elettrici europei. Solo l’area scandinava è quella in cui è molto più contenuto l’impatto del gas in virtù di un mix energetico caratterizzato anche da una forte penetrazione delle FER. Riguardo al trend dei prezzi del mercato elettrico (spot e dispacciamento) il sistema elettrico nazionale mostra la sua vulnerabilità

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PANORAMA

al trend delle commodity energetiche non rinnovabili.

Disponendo le FER di commodity energetiche non negoziabili sui mercati e gratuite, perché fornite da madre natura, quali sole, vento ed acqua, la maggior penetrazione delle FER con l’ausilio di sistemi di accumulo può contribuire a ridurre i prezzi dell’energia elettrica sul mercato elettrico grazie ad una maggior indipendenza dai combustibili non rinnovabili: l’Italia è una miniera inesauribile di sole e vento, diversamente dalle altre commodity energetiche. Sul fronte dei servizi di dispacciamento, oltre ai progetti pilota che Terna ha avviato, le FER basate su inverter e sistemi di accumulo possono dare un contributo all’inerzia del sistema elettrico, come suggerisce Entso-E nel recente report “Frequency stability in longterm scenarios and relevant requirements”.

Inoltre l’aumento dei prezzi dell’energia elettrica mitigano l’effetto in bolletta di alcuni meccanismi di incentivazione delle FER, quale la convenzione GRIN, come riportato da ARERA nella relazione 483/2021, in cui l’Autorità stima per il 2022 la riduzione degli oneri generali di sistema di circa 1,2 miliardi di euro.

Vale la pena portare all’attenzione dell’opinione pubblica altri due aspetti che andranno a ridurre i costi della bolletta elettrica, perché non incrementano gli oneri generali di sistema. Il primo è il meccanismo 22

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

di remunerazione delle tariffe incentivanti introdotto col DM FER 4.7.2019, il cd. contratto per differenze a 2 vie: esso prevede che il produttore restituisca al GSE il maggior ricavo nel caso in cui il prezzo di mercato a cui vende l’energia elettrica superi la tariffa incentivante aggiudicata ai bandi del GSE. Il secondo è quello dello sviluppo degli impianti fotovoltaici utility scale in logica di market parity, ossia senza l’ausilio di alcuna tariffa incentivante. Dall’analisi dei dati Gaudì emerge sempre più l’importanza degli strumenti di policy che il governo metterà in campo e delle tempistiche di attuazione: Gli effetti del superbonus 110% sono evidenti: già nei primi nove mesi del 2021 sono stati superati i dati registrati in tutto il 2020 per gli impianti di potenza inferiore a 10 kW con un incremento di nuova potenza installata di 16 MW (+8% sui 207 MW del 2020). ANIE Rinnovabili ha proposto in legge di bilancio di estendere sconto in

fattura e cessione del credito anche agli istituti finanziari per l’aliquota del 50% e di includere nella proroga del superbonus le abitazioni singole senza il tetto ISEE per diverse ragioni: il 52% degli italiani dispone di una abitazione singola, le abitazioni in città costano più che le villette in periferia, su questa tipologia di abitazioni si riscontra il maggior grado di penetrazione delle tecnologie e di integrazione tra di esse, la filiera industriale è cresciuta molto e servirebbe approntare un graduale decalage dell’aliquota 110% per stabilizzarne la crescita Il DM FER 4.7.2019 sta producendo i primi effetti nel settore dell’eolico, che non è ancora in grado di esprimersi sul terreno della market parity, diversamente dagli impianti fotovoltaici utility scale L’art. 42-bis del Milleproroghe 2019 non sta facendo decollare le comunità energetiche rinnovabili; la recente relazione 483/2021 di ARERA ha evidenziato la costituzione di sole 8 comunità al 2020 Fondamentale sarà, pertanto, il recepimento della direttiva in materia di fonti rinnovabili.

ANIE Rinnovabili apprezza quanto contenuto nel Dlgs 199/2021. Tra le tante misure apprezzate segnala che finalmente ci sarà una programmazione quinquennale per lo sviluppo delle FER che stabilizzerà il mercato e darà prospettive di medio termine all’industria ed alla filiera che negli ultimi anni ha vissuto sostanzialmente di stop and go legislativi, mentre tra i tanti timori figura quello dell’attuazione del Dlgs. Quest’ultimo infatti prevede ben 19 provvedimenti attuativi molti dei quali da attuarsi entro 6 mesi ed a carico di una molteplicità di soggetti pubblici.

Sebbene vi siano stati dei primi segnali da parte del Consiglio dei Ministri e della sua Presidenza, l’annoso problema degli iter autorizzativi permane. Si nutrono seri dubbi che esso potrà essere superato con la definizione delle aree idonee. Il paese necessità di un approccio differente a quello attuale, onde evitare che la transizione energetica si protragga sino al 2100. 

PANORAMA

L’ANNO APPENA TRASCORSO HA RISERVATO SCENARI INASPETTATI ALL’INDUSTRIA MANIFATTURIERA E AI PRODUTTORI DI COMPONENTISTICA; PER LE AZIENDE DEL SETTORE È STATO UN ANNO INTENSO E NELLA MAGGIOR PARTE DEI CASI POSITIVO. NE ABBIAMO PARLATO CON DAVIDE FUSARI, DIRETTORE DELLA FILIALE ITALIANA DI R+W, MULTINAZIONALE TEDESCA LEADER NEL SEGMENTO DEI GIUNTI DI PRECISIONE E TRASMISSIONE PER L’INDUSTRIA di Elenora Segafredo

R+W BILANCIO 2021 E PROSPETTIVE PER IL 2022

C

che dalla seconda parte di quest’anno om’è stato il 2021 di R+W? permetteranno di far fronte a eventuali Quali strategie avete messo ulteriori aumenti della domanda. Positivi in campo per far fronte alle anche i risvolti occupazionali, anche se trovare nuove situazioni che si sono sul mercato le qualificate figure professionali presentate? che un’azienda come R+W richiede non è Si è trattato di un anno decisamente positivo stato facile. ma che ha messo alla prova la nostra capacità Quali sono stati i segmenti che si sono di adattamento: non avevamo infatti previsto rivelati più interessanti in questo 2021? una crescita così rapida e intensa, che ha La crescita ha riguardato in modo abbastanza richiesto una notevole flessibilità per far fronte uniforme tutta l’industria manifatturiera, alle esigenze dei nostri clienti e supportarne con particolari picchi in segmenti come la crescita. Dopo la battuta di arresto del le macchine utensili o le soluzioni per la 2020 in tutta l’industria ci si aspettava una lavorazione del legno; per quanto riguarda ripresa, ma questa è avvenuta a ritmi ben più però R+W Italia, il packaging è stato ancora elevati di quanto preventivato: prima negli una volta il segmento trainante, forte di Stati Uniti e in Asia, poi, dal febbraio di una capacità di assorbimento della nostra quest’anno, anche in Italia, gli ordinativi sono produzione da sempre notevole e che cresciuti con grande rapidità, il tutto in uno quest’anno ha mostrato ritmi di crescita scenario globale di difficile reperibilità delle elevati. materie prime nelle quantità necessarie. R+W Ci sono state novità di rilievo nei prodotti/ è stata in grado di far fronte all’incremento servizi offerti ai clienti? della domanda attuando immediatamente Il nostro prodotto di punta è il giunto AIC gli investimenti necessari: in primo luogo (Artificial Intelligence iniziando la produzione su Coupling) con tre turni, e secondariamente sensoristica integrata, utilizzando gli spazi del nuovo un’innovazione che stabilimento produttivo ci differenzia dalla per aumentare le scorte a concorrenza e mette magazzino di materie prime e in evidenza la nostra prodotti finiti. Le politiche di capacità di anticipare le investimento hanno riguardato anche il medio-lungo periodo, Davide Fusari Direttore della filiale esigenze del mercato con italiana di R+W soluzioni tecnologiche con acquisti di macchinari 24

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

sorprendenti. Si tratta, allo stato attuale, di un prodotto di nicchia, dal valore elevato e rivolto a interlocutori particolarmente evoluti dal punto di vista della tecnologia produttiva, ma pur non generando una percentuale elevata del nostro fatturato rimane un fiore all’occhiello, emblematico della qualità della nostra produzione.

Quali applicazioni vi hanno dato le maggiori soddisfazioni?

Le vendite per tipologia di prodotti sono state uniformemente soddisfacenti, ma un particolare successo è stato attribuito dal mercato ai nostri giunti di precisione per l’automazione industriale, segmento che è cresciuto e continua a crescere a ritmi sostenuti.

Con quali programmi affronterete il 2022?

Quali iniziative state progettando per proseguire con slancio la vostra attività e per contribuire al successo dei vostri clienti?

Il 2022 vedrà un ampliamento dei giunti con tecnologia AIC: oltre ai giunti lamellari, a essere dotati della capacità di misurare valori importanti per la produzione direttamente dall’interno della trasmissione saranno nuovi modelli di giunti a soffietto e giunti con allunga, per portare i benefici della produzione 4.0 a un numero crescente di aziende.

Naturalmente rimarrà costante la nostra capacità di ascolto, la disponibilità a fornire consulenze senza impegno e la rapidità e flessibilità nel cogliere e rispondere alle esigenze dei nostri clienti. 

FORNITORE OFFRESI 17-19 FEBBRAIO APPUNTAMENTO A LARIOFIERE CON LA SUBFORNITURA MECCANICA D’ECCELLENZA

F

ornitore Offresi, iniziativa nata nel 2009 dall’esigenza del distretto metalmeccanico territoriale di “fare sistema” e sviluppare nuove e più strette relazioni all’interno di una stessa filiera produttiva, realizza, con crescente successo, un marketplace aggregativo delle imprese del comparto meccanico, che nel tempo si è allargato raggiungendo il nord e il centro Italia. La manifestazione ha sempre saputo interpretare le necessità delle imprese della filiera, proponendo annualmente nuove soluzioni per lo sviluppo di proficue relazioni commerciali e, nel contempo, ha agevolato e favorito la condivisione delle informazioni e degli strumenti utili alla crescita del business aziendale tra i partecipanti all’iniziativa.

Negli anni si è affinata e rinforzata la relazione tra subfornitori e produttori di beni

di C. G. per la filiera, in cui il concetto di “competenza” ha saputo affermarsi a prescindere dalle lavorazioni tipiche delle imprese, ed il “saper fare” aziendale è diventato il fulcro della ricerca da parte degli operatori in visita a Fornitore Offresi.

L’iniziativa in questi anni ha dimostrato di essere uno strumento valido ed efficace per affrontare la congiuntura negativa che ha colpito i mercati. Nei tre giorni di incontri, le imprese subfornitrici del settore meccanico promuovono le proprie capacità e allacciano nuovi rapporti d’affari. La manifestazione si è dimostrata un’occasione per diffondere le competenze di un settore forte anche di sinergie tra imprese diverse e complementari. Un evento innovativo e d’affari in cui aziende italiane ed estere,

alla ricerca di competenze d’eccellenza nel campo delle lavorazioni meccaniche, hanno l’opportunità di conoscere imprese subfornitrici, che all’elevata capacità tecnica, uniscono versatilità e flessibilità verso le esigenze del cliente; un eccellente patrimonio di competenze, di “saper fare” riconosciuto ed apprezzato in tutto il mondo.

A Fornitore Offresi sono in scena le novità, competenze, innovazione e affari.

Sono presenti le migliori lavorazioni e produzioni nel settore meccanico con aziende altamente specializzate e migliaia di incontri business con operatori qualificati. L’obiettivo di Fornitore Offresi è quello di valorizzare le imprese che si occupano di subfornitura nel settore metalmeccanico, sviluppare il loro giro d’affari, promuovere le loro competenze, favorire la nascita di relazioni aggregative tra imprese. Appuntamento dal 17 al 19 febbraio con la community di aziende di Fornitore Offresi: tutto il meglio della subfornitura d’eccellenza.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA

MEWA BEST PERFORMER DELL’ECONOMIA CIRCOLARE NEL CONCORSO ORGANIZZATO DA CONFINDUSTRIA, MEWA È RISULTATA IN TESTA ALLA GRADUATORIA TRA LE GRANDI IMPRESE DI SERVIZI a cura della redazione

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ggi si parla molto di economia circolare: la crescente domanda di materie prime che non sono disponibili all’infinito e l’impatto della produzione sul consumo di energia e sulle emissioni climalteranti ci costringono a cercare soluzioni alternative rispetto allo schema tipico dell’economia lineare basato sul concetto di “estrarre, produrre, utilizzare e gettare via”. L’economia circolare introduce invece nel sistema produttivo e di consumo i concetti di condivisione, prestito, riutilizzo, riparazione, ricondizionamento e riciclo.

Con l’obiettivo di estendere il ciclo di 26

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vita dei prodotti e contribuire a ridurre il consumo delle risorse e dei rifiuti.

Per MEWA, azienda operante a livello europeo, tutto questo non rappresenta una novità, perché adotta il modello circolare fin dal 1908, da quando il suo fondatore, Herrmann Gebauer, ebbe un’idea geniale: sostituire i tradizionali panni usa e getta per la pulizia industriale con un panno lavabile e riutilizzabile. Un’idea pionieristica, che col tempo è stata estesa anche all’abbigliamento da lavoro e ad altri prodotti tessili professionali, man mano che andava crescendo anche la presenza dell’azienda in Europa. Oggi, dalle sue 45 sedi, MEWA offre un sistema circolare di

servizi, che comprende la fornitura, il ritiro, il lavaggio con procedimenti ecologici e la riconsegna dei prodotti tessili al cliente.

Se tutto questo nel 1908 poteva sembrare fantascienza, oggi il Textilsharing MEWA si trova perfettamente in linea con lo spirito del tempo e con i modelli di economia circolare, tanto da ottenere un prestigioso riconoscimento: è stata premiata come “Best performer dell’economia circolare” nella categoria Grandi Imprese di Servizi, nell’ambito del concorso, ideato da Confindustria con il supporto di 4Manager ed in collaborazione con Enel X ed Eni, per raccogliere e

Cos’è il Textilsharing ?

MEWA fornisce un servizio completo di gestione dei tessili aziendali dal 1908 da quando il suo fondatore, Herrmann Gebauer, ebbe un’idea geniale: sostituire i tradizionali panni usa e getta per la pulizia industriale con un panno lavabile e riutilizzabile. Un’idea pionieristica, che col tempo è stata estesa anche all’abbigliamento da lavoro e ad altri prodotti tessili professionali. Oggi, dalle sue 45 sedi, MEWA offre un sistema circolare di servizi, che comprende la fornitura, il ritiro, il lavaggio con procedimenti ecologici e la riconsegna dei prodotti tessili al cliente.

Grazie a questo suo impegno verso la sostenibilità, per il suo agire responsabile e per la gestione del marchio, l’azienda ha ricevuto numerosi premi.

Il sistema di servizi MEWA: dal panno riutilizzabile, col tempo il modello circolare è stato esteso anche all’abbigliamento dal lavoro e protettivo, ai tappeti assorbiolio e agli zerbini. (Foto: MEWA)

Costantino Chessa, Responsabile Procurement Eni, consegna il premio del concorso “Best Performer dell’economia circolare” a Giulio Vanoli, assistente dell’amministratore delegato di MEWA Italia. A fianco: Vannia Gava, Sottosegretario di Stato al Ministero della transizione ecologica e Maria Cristina Piovesana, Vice-Presidente di Confindustria ambiente, sostenibilità e cultura (da sinistra a destra).

Winters, amministratore delegato di MEWA Italia - le competenze in tema di ambiente e sostenibilità hanno seguito l’evoluzione della MEWA durante tutti questi anni. L’economia circolare da sempre è stata parte del nostro DNA e questo modello di business ci accompagnerà sempre, anche in futuro, esteso a nuovi prodotti e nuovi ambiti. La recente introduzione della linea di abbigliamento da lavoro MEWA PEAK, realizzata per il 75 % con filati di poliestere ottenuti da plastica riciclata piuttosto che l’utilizzo del primo camion a idrogeno del settore, attualmente in circolazione in Svizzera per il trasporto dei nostri prodotti tessili, ne sono un’ulteriore conferma”.

diffondere attività e progetti di Economia Circolare.

MEWA è stata selezionata tra 90 altre aziende candidate, che investono in tecnologie e competenze utili per far evolvere il business in una logica di sostenibilità e per offrire un contributo alla transizione ecologica del sistema produttivo nazionale. In particolare, l’azienda è stata premiata “per la sua capacità di perseguire nel tempo un’intuizione originaria di economia circolare che si è dimostrata vincente anche nella società dell’usa e getta”.

“Siamo molto soddisfatti di questo riconoscimento – ha commentato Velko M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA

APPUNTAMENTO A MECFOR A MAGGIO PROSSIMO SI SVOLGERÀ NEL QUARTIERE FIERISTICO DI PARMA LA PRIMA EDIZIONE DI MECFOR. TRE LE AREE TEMATICHE. LE OPINIONI DEGLI ESPOSITORI a cura della redazione

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L’

allentamento della morsa della pandemia che aveva bloccato qualsiasi tipo di relazione per un lungo periodo ha permesso di ricominciare, sempre nel rispetto delle normative, ad incontrarsi nelle fiere, appuntamenti importanti di relazione , aggiornamento e business.

Uno dei settori che considera ed ha sperimentato negli anni le fiere come un appuntamento insostituibile è certamente quello della meccanica e delle macchine.

In questo ambito a maggio prossimo, aprirà MECFOR. Nel quartiere fieristico di Parma, sarà possibile visitare MECFOR una manifestazione che si affaccia nel panorama fieristico nazionale con un format innovativo.

Nello specifico, MECFOR è il nuovo evento b2b organizzato da Fiere di Parma, da sempre partner per le aziende che intendano vedere realizzate le proprie aspirazioni coniugando tradizione e innovazione, e CEU-Centro Esposizioni Ucimu, leader indiscusso nell’organizzazione di fiere internazionali di macchine utensili e tecnologie per la lavorazione dei metalli. La manifestazione organizzata in joint venture tra i partners aggregherà in modo innovativo 3 sezioni corrispondenti ad altrettanti saloni indipendenti e perfettamente sincroni con la domanda del mercato di flessibilità produttiva, di macchinari innovativi e rispondenti ai criteri di sostenibilità ambientale.

Tre sezioni e due visioni industriali differenti e sinergiche: quella dell’industria manifatturiera da un lato e della lavorazione conto terzi dall’altro.

La prima sezione è dedicata alla subfornitura.

Si tratta dello storico salone di Fiere di Parma, che sarà rilanciato all’interno del nuovo format tornando alla sua originale posizione di rilevo. Presenterà un’offerta completa, dalla meccanica alla plastica fino all’elettronica, e sarà dedicato agli operatori interessati ad acquisire prestazioni, esternalizzando parte della propria attività sia nei settori tradizionali che quelli più innovativi.

La seconda sezione è indirizzata ala revamping di alta qualità. Mostrerà come le macchine utensili possano, se opportunamente retrofittate, avere una

seconda vita, rispondendo così a nuove esigenze di una domanda differente rispetto a quella della vendita del nuovo.

Un principio, questo, interessante, per l’utilizzatore che può trovare un’offerta più conveniente in termini economici senza derogare alla qualità, considerato l’alto livello dell’esposizione dei macchinari che saranno tutti rispondenti ai criteri previsti da Industria 4.0. D’altra parte il valore della proposta di questo salone è legato anche alla capacità di rispondere alle esigenze di produzione sostenibile declinata sia in senso economico che in senso sociale e ambientale, in linea con l’approccio dell’economia circolare che si sta facendo sempre più strada anche nel mondo dell’industria pesante. In mostra sarà un’ampia scelta di macchine utensili “revampate” ad asportazione e deformazione tra cui: macchine per taglio lamiera, taglio laser, presse, torni, centri di lavoro,robot ed automazione industriale, fresatrici, alesatrici, filettatrici, macchine per la lavorazione del tubo e fili metallici.

Terza sezione quella dedicata alla tornitura.

Macchina utensile per eccellenza, il tornio è uno dei primi e più diffusi sistemi di produzione operanti nel comparto delle macchine a asportazione del truciolo. In questo specifico segmento l’Italia vanta competenze eccezionali che sono espressione dell’ingegno della miriade di imprese, per lo più distribuite nel Nord Italia tra Piemonte, Lombardia, Emilia Romagna e Triveneto.

A loro e alle tecnologie ad esse collegate è dedicato il salone Turning.

L’opinione degli espositori Il panorama fieristico nazionale in ambito manufacturing e meccanico è ampio ed articolato.

Quindi perché partecipare a Mecfor?

Sono gli stessi espositori ha mettere in campo una serie di motivazioni che evidenziano la formula innovativa di Mecfor e li hanno portati a parteciparvi. Sentiamoli direttamente.

In un momento di mercato come l’attuale Davide Lugli, Direttore Generale della LAM, azienda presente nel mercato della meccanica di alta precisione da oltre 40 anni, ritiene “fondamentale il confronto con altre aziende del settore per avere una percezione più realistica della situazione e capire verso M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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PANORAMA

quale direzione il settore sta andando e come sta affrontando questo momento di ripresa.

Chiaramente la fiera rimane un ottimo modo per creare nuove opportunità e nuovi contatti.

MECFOR nel panorama fieristico nazionale presenta un format che Davide Lugli ritiene innovativo.

“MECFOR è un appuntamento che può rappresentare lo specchio delle esigenze del mercato. Gli scenari sono in rapida e continua evoluzione, ma la presenza oggi di questa varietà espositiva risponde certamente a ciò che il mercato chiede e può essere una buona occasione per stimolare all’innovazione le aziende del nostro settore che deve stare al passo con i tempi per poter competere ed affiancare gli altri settori direttamente collegati.”

Gli fa eco Federico Baggio, Direttore Commerciale di Workma.

“In un mercato in trasformazione cerchiamo di mantenere tutti i canali aperti alle differenti occasioni di business, per poterci modellare in funzione della variazione del mercato. In questo ambito consideriamo il concept della nuova fiera Mecfor un’idea innovativa, poiché dedicata anche 30

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al settore della revisione e del revamping, nostro core business.

Negli ultimi anni le fiere di settore erano poco orientate a mettere in luce le soluzioni che non riguardassero l’acquisto di asservimenti industriali differenti da quelli di nuova produzione.

Pensiamo che MECFOR risponda perfettamente alle esigenze di un mercato che è orientato al revamping e alla revisione, poiché gli utilizzatori tendono a preservare e riqualificare i macchinari di loro proprietà.”

Importante anche la collocazione logistica della fiera. Parma è uno svincolo importante,

facilmente raggiungibile da più parti del territorio nazionale.

A sostenerlo è Massimo Telsi, Amministratore Unico di Rosa Service, che parlando di MECFOR evidenzia quanto il quartiere fieristico parmense sia strategico perché facilmente raggiungibile da diverse parti d’Italia.

A questo dobbiamo aggiungere che le prospettive di mercato sono positive e quindi partecipare a MECFOR ci permetterà di poter entrare in contatto, è questo il nostro auspicio, con nuovi potenziali clienti.

La Rosa Service è specializzata in revisioni di rettificatrici per piani in particolare i modelli Rosa e Favretto.

“All’evento MECFOR – spiega Telsi - vorremmo far conoscere come vengono effettuate le revisioni nella nostra azienda appartenente ad un importante costruttore come Rosa Ermando.”

Come sappiamo per l’Italia è fondamentale il ruolo della subfornitura. Area chiave a Mecfor 2022. Già diversi subfornitori si sono iscritti. Tra questi abbiamo incontrato la GMP che ci ha espresso le motivazioni della sua scelta GMP srl nata come azienda

individuale di tranciatura e stampaggio lamiere su prodotti di serie di varie tipologie, nel corso degli anni ha saputo seguire l’evoluzione del mercato investendo sia in macchinari altamente tecnologici che in risorse specializzate.

Oggi GMP vanta un’esperienza pluriennale nel settore della lavorazione della lamiera e la sua affidabilità è un punto di riferimento per i clienti che vogliono contare su collaborazione, competenza, flessibilità, qualità e continuità.

“In questo momento di mercato positivo dove il settore metalmeccanico, e di conseguenza della subfornitura, sia trainante per l’economia globale – spiega Raffaele Rioso Plant Manager di GMP srl riteniamo MECFOR la vetrina giusta per buyer che intendono rivolgersi alle aziende specializzate nella subfornitura. Quali le nostre aspettative? Entrare in contatto con aziende di medio/alto livello nazionale ed internazionale con l’obbiettivo ambizioso di instaurare e consolidare un vero rapporto di partnership.

Ne siamo convinti perché il format di MECFOR ha uno specifico spazio, messo ben in evidenza, dedicato al mondo della

subfornitura.”

Gli incentivi governativi legati a Industria 4.0 hanno dato una scossa al mercato coinvolgendo non solo l’acquisto del nuovo, ma anche in modo significativo l’usato di qualità o revamping.

A confermarci questo Luigi Cantoreggi , Amministratore , di CAMU, un’azienda familiare animata dalla passione per il lavoro che crede nel made in Italy e al rapporto di fiducia tra cliente/fornitore.

“Attualmente, grazie agli incentivi 4.0 introdotti dal governo, si è verificato un aumento di richieste da parte dei clienti, si vende sia il prodotto nuovo che rimodernato in chiave 4.0. Crediamo che l’andamento del mercato, nonostante le problematiche legate al reperimento delle materie prime,

continuerà ad essere positivo fino a fine 2022.”

In questo contesto Mecfor cade a fagiolo e con un format veramente innovativo.

“Mecfor – sottolinea Cantoreggi - è una ventata di aria fresca valida non solo per il format ma anche perché collocata in una zona strategica. Abbiamo pensato di puntare di più sul revamping di qualità per differenziarci dalla concorrenza e allo stesso tempo eliminare la problematica del nuovo di importazione che è sempre più economico rispetto al “made in Italy”.

Appena presentata – continua Cantoreggi – ci è subito piaciuto questo format dove revamping e nuovo potessero convivere.

Una scelta senz’altro indovinata che dà la possibilità al cliente di analizzare quale investimento è il più rispondente alle sue esigenze produttive sia nelle tempistiche di realizzo che nel budget.

Alla Mecfor vogliamo far conoscere non solo i macchinari di nostra produzione, anche l’elevata qualità dei nostri Revamping 4.0 che effettuiamo su torni verticali delle primarie marche Italiane: Pietro Carnaghi , Pensotti e Morando fornendo garanzie come sul nuovo e assistenza tecnica di alto livello.” 

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UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE

075/2018 BMXX18R

DOSSIER ADDITIVE

@Danobat

A CURA DI PATRIZIA RICCI

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DOSSIER ADDITIVE @TRUMPF

LE TENDENZE DEL FUTURO NELLA STAMPA 3D PUNTANO SU SOSTENIBILITÀ, PRODUZIONE IBRIDA E SOLUZIONI INNOVATIVE, IN GRADO DI MIGLIORARE L’EFFICIENZA DEL PROCESSO PRODUTTIVO

IL FUTURO

DELL’ADDITIVE

MANUFACTURING

I

Il 2021 è stato certamente un anno interessante per il settore della produzione additiva, anche se, per la prima volta, è stato evidente l’impatto del COVID-19 sull’industria. Dal Wohlers Report 2021 si evince che, sebbene il settore sia cresciuto rispetto al 2020, la crescita è stata significativamente inferiore rispetto agli anni precedenti (il 7,5% rispetto a una media del 27,4%). Dato che il settore aerospaziale e in particolare l’aviazione commerciale sono stati particolarmente danneggiati dalla pandemia, per via dello stop dei voli, come conseguenza, diversi settori serviti dalla stampa 3D sono stati duramente colpiti e ciò ha avuto un impatto soprattutto sul mercato della produzione additiva dei metalli, colpito più di

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quello dei polimeri. Negli ultimi mesi del 2021, tuttavia, proprio i settori aerospaziale e automotive hanno ricominciato a crescere e la produzione additiva giocherà un ruolo decisivo in queste due industrie, che sono ora segnate da forti sfide ambientali: riduzione dell’impronta di carbonio e graduale transizione all’elettrico nel settore automobilistico. Al di là dei report, comunque, Formnext 2021, la fiera internazionale dedicata alla produzione additiva, che si è tenuta lo scorso novembre in presenza, ha registrato 17.859 partecipanti da 75 nazioni diverse e più di 600 espositori provenienti da 36 paesi, di cui circa 30 italiani, ed ha mostrato un mercato della produzione additiva decisamente più maturo rispetto a qualche anno fa, che

comincia a popolarsi non più soltanto di start-up, ma di aziende più grandi, capaci di una produzione più di massa.

Le nuove tendenze del mercato Il mercato offre macchine nuove e ottimizzate, materiali innovativi, software, soluzioni e applicazioni di post-processing.

L’attenzione degli attori del mercato si concentra oggi soprattutto sull’ottimizzazione del prodotto, nonché sull’ottimizzazione della catena di fornitura AM. Tra gli obiettivi principali, creare macchine più efficaci per la produzione in serie e automatizzare i processi di produzione mediante l’applicazione della digitalizzazione alla produzione additiva nell’ambito di quei processi di industrializzazione propri dell’Industria 4.0. L’obiettivo è quello di trasformare la produzione 3D, soprattutto nel settore del metallo, in produzione digitale, per aprire la strada della produzione additiva di serie, ad esempio, per applicazioni automobilistiche. Imparare come sviluppare al meglio capacità di produzione additiva della propria azienda potrebbe essere quindi il prossimo passo per accrescerne le proprie possibilità produttive, come processo complementare alle attività produttive convenzionali. Sono molte infatti le opportunità offerte dall’additive sia nell’aprire nuovi e vecchi mercati che nel permettere di consolidare, situazioni esistenti.

Il ruolo centrale della sostenibilità L’altro tema molto dibattuto che sta diventando un obiettivo importante nello sviluppo della produzione additiva è la sostenibilità. Nel mercato della stampa 3D, come negli altri, si riflettono anche tendenze globali. Quindi, nel 2021, la sostenibilità è stata un tema centrale anche nella comunità AM. A dire il vero, l’additive manufacturing è stata una delle tecnologie in prima linea su questo tema, grazie alla sua capacità di limitare lo spreco di materiale rispetto ai metodi di produzione tradizionali. È ormai noto che, grazie all’ottimizzazione topologica, la stampa 3D utilizza solo il materiale necessario, a differenza dei metodi tradizionali basati sull’asportazione di materiale da un blocco pieno.

Inoltre, la produzione on demand consente di evitare l’onere di gestire grandi stock di prodotti o pezzi di ricambio, riducendo così spazi e costi di magazzino. Mediante la tecnologia additiva è anche possibile riparare componenti ad alto valore aggiunto, estendendo il loro ciclo di vita. Infine, sono sempre di più i produttori che creano materiali a partire dai rifiuti o da altri materiali riciclati, favorendo un’economia più circolare.

dell’FDM per materiali come la ceramica e i metalli, entrambi utilizzabili nell’AM per parti, anche di uso finale, in molti settori importanti come quello aerospaziale e medico, ha messo in evidenza la continua democratizzazione della stampa 3D, in particolare per materiali non polimerici. Una sempre maggiore democratizzazione della stampa 3D di parti metalliche permetterebbe enormi progressi tecnologici e pragmatici non solo nei settori aeronautico e medico, ma anche in quelli aerospaziale, automobilistico o marittimo, nei quali si cerca sempre di risparmiare tempo e costi. Stiamo già assistendo alla realizzazione di progetti di veicoli e barche completamente stampati in 3D. Anche se la produzione additiva è sicuramente ancora agli inizi, progetti incredibilmente promettenti sono già stati sviluppati e utilizzati nell’industria dei trasporti.

Nel caso dei componenti per velivoli, automobili, navi o edifici, le principali proprietà sono la stabilità, la leggerezza e soprattutto le grandi dimensioni. Proprio per questi formati di notevoli dimensioni, la stampa 3D industriale rappresenta un processo produttivo ideale, soprattutto laddove, grazie all’enorme portata delle unità robotiche, è possibile produrre anche componenti di grandi dimensioni e al contempo molto complessi da un unico pezzo, in maniera conveniente e semplice. La produzione additiva di grande formato offre una visione più ampia della stampa in 3D. L’aumento delle dimensioni di costruzione incrementa le possibilità di realizzazione: gli utenti possono creare pezzi più grandi, eliminando i vincoli di costruzione con misure standard.

Grazie ai robot e alle unità lineari si ampliano le possibilità spaziali della stampa 3D in maniera enorme, aprendo nuove vie per la produzione industriale. Il dossier che segue, grazie alla partecipazione di alcune importanti aziende del settore, offre una panoramica delle più innovative tendenze del mercato della produzione additiva. Buona lettura!

La democratizzazione della stampa 3D in metallo La crescente attenzione registrata nel 2021 nei confronti M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE

ABB

ROBOTSTUDIO

®

CON , ABB ABILITA LA STAMPA 3D IN POCHI MINUTI E VELOCIZZA IL DIGITAL MANUFACTURING ABB HA ARRICCHITO IL SOFTWARE DI SIMULAZIONE E PROGRAMMAZIONE OFFLINE ROBOTSTUDIO CON FUNZIONALITÀ DI STAMPA 3D CHE CONSENTONO AGLI UTENTI DI PROGRAMMARE I ROBOT ABB PER ATTIVITÀ DI PRODUZIONE ADDITIVA IN SOLI 30 MINUTI 36

M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

I

Il settore della stampa 3D si avvia a un periodo di forte crescita, con un giro d’affari che si prevede raggiungerà i 34,8 miliardi di dollari nel 2024, in parte grazie allo sviluppo di nuovi materiali per la stampa 3D industriale, secondo la società di ricerche di mercato Markets and Markets. Tuttavia i metodi tradizionali di stampa 3D utilizzano macchine che comportano tempi molto lunghi, poiché la programmazione dei percorsi di stampa richiede il plottaggio di milione di punti e traiettorie. Per questo ABB ha arricchito il software di simulazione e programmazione offline RobotStudio con funzionalità di stampa 3D che consentiranno agli utenti di programmare i robot ABB per attività di produzione additiva in soli 30 minuti. Parte del pacchetto PowerPac di RobotStudio, la nuova funzionalità 3D Printing elimina la programmazione manuale per velocizzare la produzione di prototipi. Con il nuovo 3D Printing PowerPac di ABB, qualsiasi progetto realizzato con software slicer può essere “tradotto” nel codice dell’ambiente di simulazione e dei robot ABB. L’operatore può così passare dalla fase di progettazione CAD alla modellazione finale del prodotto in mezz’ora soltanto. 3D Printing PowerPac supporta svariati processi, fra cui saldatura e stampa con granuli o cemento ed è ideale per produzione additiva a basso volume e alta varietà.

Il software RobotStudio La programmazione offline è il modo migliore per massimizzare il ritorno sull’investimento per i sistemi robotici.

Con i suoi nuovi metodi di programmazione, ABB sta stabilendo lo standard per la programmazione dei robot in tutto il mondo. RobotStudio è il prodotto leader sul mercato per la programmazione offline grazie al quale è possibile aumentare l’efficienza ingegneristica nelle applicazioni di lavorazione in quanto consente la creazione di percorsi complessi in pochi secondi. Il software di simulazione e programmazione offline di ABB, RobotStudio, consente di eseguire la programmazione del robot su un PC in ufficio senza interrompere la produzione, consentendo di eseguire attività come formazione, programmazione e ottimizzazione senza disturbare la produzione. Lo strumento è basato sull’ABB Virtual Controller, una copia esatta del software reale che esegue i robot in produzione. Ciò consente di eseguire simulazioni molto realistiche, utilizzando programmi di robot reali e file di configurazione identici a quelli utilizzati in officina. Può essere utilizzato anche con altre applicazioni basate su CAD/CAM e fornisce diverse strategie per generare facilmente percorsi di lavorazione e curve su superfici libere per eseguire il programma di lavorazione, soddisfacendo diverse esigenze di generazione di percorsi. Grazie alle diverse strategie di percorso è

possibile prolungare il tempo di vita dell’utensile e migliorare l’accuratezza del percorso.

Lo strumento di programmazione offline per la robotica più utilizzato al mondo è dotato di un pacchetto olistico di funzionalità e componenti aggiuntivi per varie applicazioni.

RobotStudio 3D Printing PowerPac Grazie alle funzionalità di stampa 3D con cui ABB ha arricchito il software di simulazione e programmazione offline RobotStudio, gli utenti potranno programmare i robot ABB per attività di produzione additiva in soli 30 minuti. La nuova funzionalità 3D Printing, parte del pacchetto PowerPac di RobotStudio, elimina la programmazione manuale per velocizzare la produzione di prototipi. “Con il nostro nuovo software per la stampa 3D offriamo ai clienti un processo di produzione additiva più veloce e snello.

Unendo il software alle prestazioni elevate dei nostri robot, le aziende manifatturiere potranno produrre in modo più efficiente oggetti stampati in 3D di alta qualità per svariate applicazioni industriali”, afferma Steven Wyatt, Head of Portfolio and Discrete Automation, ABB Robotics and Discrete Automation.

I vantaggi del nuovo software 3D Printing PowerPac è un add-in RobotStudio che estende le funzionalità di RobotStudio alla la stampa 3D con una serie di vantaggi, tra i quali la lettura e conversione dei file G-code, solitamente utilizzati per le tradizionali piccole stampanti 3D, in RAPID code, supportando più processi di stampa, come saldatura, erogazione ed estrusione di granulato. Il nuovo software non necessita di alcuna programmazione RAPID manuale, in quanto il programma di stampa RAPID completo viene generato automaticamente, senza bisogno di nessuna programmazione RAPID aggiuntiva. Provvede all’interpolazione degli assi esterni, essendo disponibili strumenti per il calcolo dell’interpolazione di assi esterni coordinati lineari e rotazionali per fornire un movimento fluido. L’estrusione del granulato può essere controllata come un asse robot integrato. Inoltre, se la vite dell’estrusore è azionata da un motore compatibile ABB, può essere controllato come un asse robot integrato, che fornisce un controllo preciso del processo. Non ha alcuna limitazione al numero di punti coordinati G-code e i dati delle coordinate vengono caricati dinamicamente durante l’esecuzione, consentendo la stampa di oggetti molto grandi. Il software ha diversi strumenti per filtrare i punti G-code non necessari, per consentire un movimento più fluido del robot, e per verificare la raggiungibilità dell’intera stampa prima dell’inizio della stampa. Infine consente, prima che il programma di stampa venga trasferito sul robot fisico, la simulazione e verifica su RobotStudio.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE

CAMOZZI GROUP

MASTERPRINT

®

LA STAMPANTE 3D PIÙ GRANDE AL MONDO

INSERITA NEL GUINNESS BOOK WORLD RECORDS, LA STAMPANTE 3D MASTERPRINT® È IN GRADO DI CREARE OGGETTI LUNGHI FINO A 30,5 MT, LARGHI 6 E ALTI 3

S

Si chiama MasterPrint®, è la più grande stampante 3D al mondo ed è firmata Camozzi, realizzata dalla divisione Machine Tools.

Masterprint® e Powermax, i due centri di lavoro della Divisione Camozzi Machine Tools per la produzione additiva e sottrattiva di pezzi di grandi dimensioni per aerospazio, difesa, energia e industria pesante, sono stati esposti, operativi entrambi, presso il Camozzi Advanced Manufacturing di Milano, durante EMO 2021, la principale esposizione del settore delle macchine utensili in Europa, che si è svolta a Milano dal 4 al 9 ottobre 2021.

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La Divisione è frutto della sinergia vincente tra due delle società controllate dal Gruppo, Innse-Berardi con sede a Brescia e Ingersoll Machine Tools con sede a Rockford (USA), che riunite in partnership mettono a fattor comune risorse ed esperienze nei settori aerospace, difesa, meccanica pesante, energia, navale, minerario e ferroviario. Ingersoll Machine Tools è un centro di eccellenza per l’additive manufacturing, la posa di fibra di carbonio e la lavorazione di materiali compositi, Innse-Berardi vanta un patrimonio di

competenze distintive nell’ingegneria meccanica pesante. Progettata principalmente per realizzare strumenti per l’industria aerospaziale, la stampante 3D MasterPrint® è stata costruita nello stabilimento Ingersoll.

La gamma Masterprint® Fiore all’occhiello della Divisione è la gamma Masterprint®, la stampante 3D più grande al mondo per la produzione di componenti termoplastici complessi. La soluzione, che integra una testa posizionabile su 5 assi, garantisce un’affidabilità, velocità ed efficienza senza eguali, a favore di una riduzione del lead time e dei costi di produzione fino al 75%. La stampante, enorme e velocissima, è stata ideata per stampare appunto componenti di grandi dimensioni per la prototipazione rapida di pezzi unici. Il tutto rientra nell’impegno del Gruppo Camozzi per la ricerca di soluzione Industria 4.0. La piattaforma cloud utilizzata per la gestione remota della stampante, è stata realizzata a Brescia. Così come made in Italy è il 25% dei componenti della MasterPrint® esposta a Milano, che, secondo quanto rivela Camozzi, è la prima di questo genere in Europa

Componenti da record La tecnologia di Masterprint® utilizzata nei settori aeronautico e aerospaziale ha realizzato le travi in pezzi unici dei robot installati sul ponte San Giorgio di Genova. I 4 robot - 2 Robot-Inspection e 2 Robot-Wash - sono formati da strutture in fibra di carbonio, attuatori e da componenti elettronici. In particolare le travi in pezzi unici che permetteranno l’ispezione dell’impalcato sono state realizzate trasferendo tecnologie tipiche dei settori aerospaziale e aeronautico e costruite tramite stampi in 3D utilizzando la tecnologia della più grande stampante 3D al mondo realizzata dal Gruppo Camozzi, la MasterPrint®.

“Camozzi Machine Tools Division si posiziona quale partner globale nella progettazione e realizzazione di soluzioni avanzate, integrate e complete per l’industria pesante. Forti di 130 anni di esperienza, 340 addetti e un’area produttiva complessiva di 157.000 m2, le due società vantano una lunga storia di successi nello sviluppo di applicazioni all’avanguardia, dalla colossale struttura di acciaio di precisione del telescopio Magellano, ai robot del ponte San Giorgio”, dichiara Lodovico Camozzi, Presidente e Chief Executive Officer del Gruppo Camozzi.

Lo scorso marzo 2021, tramite MasterPrint®, installata a Rockford, Ingersoll Machine Tools, Inc. e Bell Textron Inc., una società del gruppo Textron Inc. hanno annunciato di aver completato con successo la

collaborazione per stampare un attrezzo di contornatura lungo 6,7 m con tenuta a vuoto per la fabbricazione di pale di elicottero.

“Testiamo e miglioriamo continuamente MasterPrint® nel nostro centro di ricerca”, ha affermato Chip Storie, CEO di Ingersoll. “Tra gli obiettivi di breve termine di Ingersoll per MasterPrint® c’è la fabbricazione di stampi per il settore aerospaziale capaci di preservare proprietà e tolleranze geometriche, tenuta a vuoto e resilienza in autoclave normalmente ottenute con la tecnologia tradizionale, con la riduzione di costi e di tempi che solo l’additive manufacturing può garantire. Il progresso costante che il processo di stampa MasterPrint® ha compiuto nel 2020 ha reso questo obiettivo finalmente raggiungibile”.

Questo sviluppo congiunto ha stampato un attrezzo di 521 Kg in ABS rinforzato al 20% con fibre corte di carbonio. In 75 ore continuative la stampa ha generato il pezzo unico. Successivamente le superfici e i dettagli dello stampo sono stati lavorati col modulo di fresatura disponibile sulla stessa MasterPrint®. La lavorazione è stata completata in una settimana e la parte finale ha ottenuto una completa tenuta a vuoto. La stampante utilizza il controllo Siemens Sinumerik One sia per fresatura che per la stampa 3D. I processi di produzione additiva e sottrattiva sono stati programmati nel formato SW CATIA natio. Utilizzando metodi standard, il ciclo di fabbricazione per un tipico stampo in alluminio come questo ha una durata media di 4/5 mesi. Con questo processo di produzione il ciclo è stato completato in poche settimane.

“Per molti anni Bell ha utilizzato materiali compositi per la produzione di aerostrutture, comprese parti fabbricate tramite la deposizione di nastro con macchine Ingersoll. L’adozione di questi sistemi di produzione rapida ci consentirà di accelerare significativamente lo sviluppo di attrezzature per molteplici applicazioni all’interno della nostra azienda”, ha affermato James Cordell, Sr. Manager, Process Stability di Bell.

La presenza alla EMO Allo stand EMO della divisione Camozzi Machine Tools a Milano, erano in esposizione una parte di ala di un aeromobile - realizzato con la tecnica della stampa 3D della Masterprint - e parti lavorate dalla Powermax per il settore aeronautico. I visitatori hanno potuto visionare direttamente nello stabilimento di Camozzi Advanced Manufacturing di Via Rubattino a Milano e tramite collegamento in streaming presso lo stand in EMO le due macchine in produzione: MasterPrint® produceva in 3D parti di grandi dimensioni mentre Powermax, effettuava lavorazioni sottrattive su alluminio e titanio.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE

DMG MORI

PRODUZIONE

GENERATIVA

DI COMPONENTI ALTAMENTE COMPLESSI E FILIGRANATI GRAZIE A LASERTEC 30 SLM 2ND GENERATION, LA MACCHINA A LETTO DI POLVERE DI DMG MORI 40

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L’

L’innovativa serie LASERTEC SLM di DMG MORI il grande valore aggiunto della fusione laser selettiva a letto si basa sulla procedura SLM (fusione laser selettiva su letto di polvere in geometrie così complesse: “Ciò consente di di polvere) ed è particolarmente idonea per componenti soddisfare requisiti di componenti molto complessi e di aprire nuove opportunità di business”. Un esempio concreto, dicono, complessi che pongono l’accento su riduzione del peso, sono gli stampi per utensili per cerchi in carbonio. “Grazie ottimizzazione funzionale e personalizzazione. Si possono alla LASERTEC 30 SLM 2nd Generation, ora possiamo quindi produrre strutture filigrane in svariati materiali, realizzare i necessari canali di raffreddamento vicini al come ad esempio acciaio inox, titanio, alluminio e acciaio contorno”. per utensili. La stampa 3D è una soluzione efficiente per la produzione di componenti complessi, ed è, in particolare, rePLUG - cambio materiale la produzione additiva di pezzi in metallo a guadagnare un’importanza sempre maggiore. Grazie alla tecnologia SLM sicuro in meno di due ore I principali vantaggi della LASERTEC 30 SLM si ottengono utensili più leggeri del 30% circa. Fondata nel sono il design compatto e il cambio rapido delle polveri.

1948, Modellbau Clauß GmbH & Co. KG è un’azienda DMG MORI chiama rePLUG questo sistema modulare. a conduzione familiare, con sede a Neukirchen, vicino Modellbau Clauß ha acquistato la LASERTEC 30 SLM a Chemnitz, che fornisce clienti del settore automotive 2nd Generation con un totale di tre moduli di polvere e dell’ingegneria meccanica e impiantistica. Con 45 rePLUG. “In questo modo, abbiamo sempre diverse polveri dipendenti qualificati, attualmente, la gamma dei servizi metalliche a portata di mano”, spiega Ulli Clauß. “Il cambio offerti comprende anche stampi e prototipi. L’azienda ha del modulo delle polveri richiede meno di due ore,” osserva le sue origini nella produzione di modelli per fonderia Rico Clauß che vede anche un vantaggio nel circuito chiuso inizialmente in legno, poi in plastica e con le prime macchine del materiale. rePLUG contribuisce anche alla sicurezza sul utensili CNC anche in metallo. Dal 2003 Modellbau Clauß lavoro, dato che l’operatore può cambiare i singoli moduli lavora con torni e fresatrici di DMG MORI, a cui è seguito senza contaminazioni grazie al circuito chiuso del materiale. nel 2018 l’investimento in una LASERTEC 30 SLM “Queste polveri potenzialmente reattive ed inalabili non 2nd Generation per la produzione additiva di componenti possono fuoriuscire perché si tratta metallici nell’ambito della stampa di un circuito chiuso. Questo ci 3D. “Nella produzione di modelli consente una manipolazione della e prototipi, traiamo vantaggio dal polvere assolutamente sicura”. costante sviluppo della stampa 3D”, commenta Ulli Clauß. Insieme a Elevata autonomia di suo fratello Rico Clauß - la terza generazione a guidare l’azienda - ha processo grazie al potente ampliato la produzione dell’azienda impianto a doppio filtro Il tema della sicurezza di processo per includere questa tecnologia. è stato considerato da DMG MORI “Dopo le prime stampanti 3D per nella concezione della LASERTEC modelli in plastica, abbiamo subito 30 SLM di seconda generazione riconosciuto il potenziale nella Procedura della LASERTEC SLM a letto di polvere anche nella scelta dell’impianto produzione di prototipi in metallo”, di filtraggio. La macchina dispone aggiunge Rico Clauß. di un potente impianto a doppio filtro, che permette la commutazione automatica da un filtro all’altro, consentendo Nuove potenzialità e nuove geometrie dei così un cambio di filtro anche senza interruzioni di processo. componenti su letto di polvere In questo modo, aumenta notevolmente la disponibilità della La collaborazione con DMG MORI - Modellbau Clauß macchina, specialmente durante le ore notturne e nei fine ha installate altre cinque macchine utensili del Gruppo settimana. ora si estende anche alla stampa 3D. “La LASERTEC 30 SLM 2nd Generation completa il nostro parco macchine CELOS, la soluzione software aperta, in modo ottimale”, valuta positivamente Ulli Clauß. Grazie alla macchina a letto di polvere, afferma, è possibile produrre integrata e personalizzabile La LASERTEC 30 SLM 2nd Generation è dotata componenti altamente complessi e filigranati, ad esempio del controllo e dell’interfaccia utente CELOS. Grazie in alluminio o acciaio, in uno spazio di installazione di 300 all’interfaccia utente coordinata e uniforme, componenti x 300 x 300 mm. “Tali geometrie sarebbero impossibili da geometricamente molto complessi possono essere realizzare con il metodo sottrattivo”. La combinazione con programmati esternamente e accettati sulla macchina in le macchine a 5 assi DMG MORI consente anche una postpoco tempo. “La macchina è un sistema completamente elaborazione ad elevata precisione dei componenti prodotti aperto. Ciò significa che tutte le impostazioni della tramite il processo additivo, che non possono essere prodotti macchina e i parametri di processo possono essere in modo convenzionale, aggiunge. Rico e Ulli Clauß vedono M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE

Pezzi realizzati con la LASERTEC 30 SLM

adattati individualmente”, spiega Ulli Clauß. Si gode, in tal modo, di un’ampia libertà in produzione e non vi è nessuna restrizione sul produttore di materiale. Tali libertà consentono di lavorare con uno spiccato orientamento al cliente. Nell’APP RDesigner di CELOS, la programmazione CAM si basa su modelli CAD. Anche il calcolo del calore è integrato. Calcola in anticipo la distribuzione della massa e regola automaticamente i parametri del laser. L’APP JOB CONTROL CELOS fornisce tutti i parametri rilevanti della macchina e del lavoro, inclusi l’ispezione basata su telecamera e il rilevamento dei difetti di ogni singolo strato del componente. “Il nostro obiettivo è quello di ottimizzare in modo intelligente i processi di produzione sulla base di idee innovative e di stampare sempre pezzi perfetti. Per questo

Rico e Ulli Clauß della Modellbau Clauß

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fine, la LASERTEC 30 SLM di seconda generazione gioca un ruolo importante”, aggiunge Ulli Clauß.

Nuovo servizio grazie al know-how dell’ADDITIVE MANUFACTURING Con la sua esperienza nella stampa 3D e in particolare nel processo a letto di polvere, nonché nelle fasi di processo a monte e a valle, come la progettazione e la post-elaborazione, Modellbau Clauß può costruire un altro pilastro. Ulli Clauß pensa che l’additive manufacturing non abbia ancora raggiunto tutti i reparti di sviluppo: “Vorremmo mostrare ai nostri clienti le libertà di progettazione costruttiva e supportarli nell’ottimizzazione dei loro componenti grazie alla produzione additiva”. 

DOSSIER ADDITIVE EOS

UNA PRODUZIONE ADDITIVA PIÙ SNELLA, CON AUTOMAZIONE, INTEGRAZIONE DEI DATI E INDUSTRIALIZZAZIONE DEL PROCESSO DI FUSIONE LASER A LETTO DI POLVERE, GRAZIE ALLA PIATTAFORMA EOS M 300-4

GKN ADDITIVE ED EOS

COMBINANO DIGITALIZZAZIONE, AUTOMAZIONE E PROCESSO L-PBF

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Al giorno d’oggi, la digitalizzazione è alla base della trasformazione di tutti i processi produttivi. Tuttavia sono ancora pochi gli esempi di processi di industrializzazione che comportino l’applicazione della digitalizzazione alla produzione additiva. Grazie alla partnership tra GKN Additive ed EOS, la combinazione tra automazione e l’integrazione dei dati ha portato ad una comprensione più profonda del processo, rendendo per la prima volta possibile una produzione additiva più snella. GKN Additive, utilizzando il sistema EOS M 300-4 e incorporando la capacità del sistema multi-laser, sta dimostrando come la digitalizzazione del processo di produzione renda possibile un’industrializzazione più completa e quali siano i vantaggi. In pratica, GKN Additive ed EOS collaborano per trasformare la produzione 3D del metallo (Metal AM) in produzione digitale. La sfida è aprire la strada della produzione additiva in metallo di serie per applicazioni automobilistiche.

I protagonisti GKN Additive è un produttore digitale di parti e materiali AM in metallo per prototipi, serie di medio e alto volume e aftermarket, con una particolare propensione nello sviluppo di nuove tecnologie per renderle accessibili al mercato più facilmente e più rapidamente. GKN Additive è supportata dal know-how di GKN Powder Metallurgy, leader nei settori

della produzione di polveri e della lavorazione dei metalli, e da una rete ingegneristica di oltre 6000 collaboratori in 29 sedi. EOS, leader mondiale nella tecnologia e nella qualità nella produzione additiva (AM) di fascia alta, unisce l’efficienza della produzione ad alta qualità con la sua innovazione pionieristica ed un insieme di pratiche sostenibili, alimentate dalla sua rete di macchine a valore digitale basate su una piattaforma e su un portafoglio olistico di servizi, materiali e processi. Attraverso la propria tecnologia di stampa industriale 3D, EOS fornisce soluzioni per una fabbricazione responsabile ai produttori di tutto il mondo. Sistemi, materiali e parametri di processo sono armonizzati in modo intelligente per garantire un’elevata qualità dei pezzi affidabile.

I due leader tecnologici hanno concordato una collaborazione, rivolta principalmente al mercato automobilistico, che integra le eccellenti posizioni di entrambe le aziende nei rispettivi mercati, per aprire la strada alla stampa 3D industriale business-to-business.

La collaborazione tra GKN ed EOS, in forza del proprio know-how ed esperienza e dell’impronta globale di entrambi i partner, offrirà alle aziende la possibilità di sfruttare appieno le potenzialità rivoluzionarie offerte da Metal AM. Questo approccio, già pienamente integrato in quello della fabbrica digitale di GKN, costituirà il prossimo grande passo verso il futuro della produzione in serie Metal

M 300-4 in produzione

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DOSSIER ADDITIVE AM per applicazioni automobilistiche. Il Metal AM ha un enorme potenziale nel plasmare il futuro della produzione industriale e dei suoi prodotti, elevandolo a un nuovo livello.

EOS e GKN affronteranno insieme questa sfida. “Vogliamo garantire che sempre più aziende riconoscano e utilizzino il potenziale di questa tecnologia innovativa. Allo stesso tempo, vogliamo ampliare notevolmente le aree di applicazione con nuovi materiali testandoli e infine utilizzandoli nella produzione in serie”, afferma Peter Oberparleiter, CEO di GKN Powder Metallurgy. Mentre Hans J. Langer, fondatore e CEO di EOS, dichiara: “La collaborazione tra GKN ed EOS è un altro passo importante verso l’integrazione della stampa 3D industriale nelle linee di produzione esistenti e future e per sfruttare i vantaggi della tecnologia AM per la produzione in serie. Con GKN abbiamo il partner giusto che offre un alto grado di esperienza con la sua presenza globale e la sua produzione ad alte prestazioni per l’industria automobilistica”.

La sfida Nell’ambito del progetto di finanziamento IDAM, GKN Additive, grazie al proprio parco macchine, tra cui la fusione a letto di polvere laser (L-PBF), la fusione a getto multiplo e i sistemi di getto di legante metallico, ha contribuito alla creazione di una lista esigente di criteri per la selezione di un sistema di produzione L-PBF, focalizzando la propria scelta nel sistema multi-laser ad alte prestazioni EOS M 300-4.

Il nuovo sistema AM doveva raggiungere l’alto livello di qualità delle parti, ma doveva anche garantire un processo di stampa 3D industriale molto stabile, basato sulla polvere.

Tuttavia, ciò che era più essenziale, era fornire interfacce

Lavorazione su EOS M300-4

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digitali standardizzate (per esempio OPC UA) al fine di facilitare la perfetta integrazione nei processi digitali, dal monitoraggio, alla manutenzione predittiva e ai controlli automatici. Il modulo per l’introduzione della polvere metallica (il dispenser) dovrebbe garantire la flessibilità dei materiali utilizzati in modo da poter utilizzare sia materiali in polvere atomizzati a gas che ad acqua.

Per raggiungere l’industrializzazione con l’alta produttività del sistema desiderata, era consigliabile l’uso di un sistema multi-laser ad alte prestazioni, che l’EOS M 300-4 offre. Un’altra ragione nella scelta dell’EOS M 300-4 è stata la sua funzione a tutto campo: ognuno dei quattro laser è in grado di eseguire un’esposizione sovrapposta alla piattaforma (“full-field overlap”). Dato che il sistema di produzione modulare assicurava un’interfaccia fisica insieme alle interfacce digitali richieste, è stata una scelta chiara per GKN. “Le caratteristiche riproducibili dei pezzi e un ambiente di processo affidabile sono i vantaggi principali del sistema multi-laser EOS M 300-4. Finora abbiamo stampato con successo 120 build jobs nel primo anno. Le prestazioni della macchina e il suo concetto modulare giocano un ruolo chiave per la nostra strategia di industrializzazione”, afferma Sebastian Blümer, Technology Manager Laser AM, GKN Additive.

La soluzione Uno scenario così complesso e di vasta portata significa più di un’integrazione di “una sola” nuova macchina di produzione in un processo di produzione in corso. GKN ha iniziato con test intensivi del sistema: indagine sulla qualità dei componenti, analisi delle strategie multi-laser e valutazione intensiva del processo complessivo. Sono state studiate anche le strategie che permettono di utilizzare nel modo più efficace i quattro laser - bilanciamento del carico, swimlane o quadranti.

Fin dall’inizio è stata analizzata criticamente la capacità del processo di produzione dell’L-PBF, per quanto riguarda la densità, le proprietà meccaniche e le superfici. A questo proposito, GKN si è concentrata sullo sviluppo di un materiale proprietario: l’acciaio a bassa lega a doppia fase (DPLA). La stretta collaborazione con EOS e Additive Minds ha accelerato i primi passi nella qualificazione del materiale DPLA. Sulla base dei risultati degli studi sul laser singolo, GKN è stata in grado di far avanzare rapidamente la capacità del materiale DPLA sul sistema EOS M 300-4 e alla fine ha avuto successo.

Oltre allo sviluppo dei parametri di processo, al fine di monitorare costantemente le prestazioni del sistema, i dati di processo dell’EOS M 300-4 vengono monitorati e valutati utilizzando il software interno di GKN (compresi i sistemi di Business Intelligence). “La fornitura di un’interfaccia OPC UA garantisce un flusso continuo di dati che ci supporta nella nostra valutazione tecnica del processo

Il progetto IDAM A marzo 2019, un consorzio di 12 partner provenienti dai settori della produzione additiva, automobilistico, della ricerca e industriale ha lanciato il progetto IDAM (Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing). Fondamentalmente, il progetto affronta i limiti della fusione a letto di polvere laser (LPBF) AM, compresa la mancanza di automazione e gli elevati costi associati, che ostacolano l’adozione della tecnologia per la produzione industriale in serie in settori come quello automobilistico.

Nell’ultimo anno, i partner del consorzio IDAM hanno compiuto progressi nella creazione delle linee pilota AM digitalizzate affrontando una serie di argomenti, tra cui le fasi di pre-stampa, stampa e poststampa. Tra le questioni più critiche affrontate in questa fase del progetto, c’è la creazione di un’architettura digitale, inclusi standard digitali e una panoramica connessa all’IoT della catena di processo AM. Un’architettura digitale che copra l’intero processo AM è fondamentale per garantire la comunicazione tra i moduli della catena di processo AM e ottenere l’affidabilità richiesta per la produzione in serie. Uno dei maggiori ostacoli nell’adattare l’architettura digitale è la creazione di una soluzione completa per vari sistemi LPBF che variano tutti nelle loro interfacce alla catena di processo. La diversa natura dei sistemi LPBF sul mercato rende difficile implementare un’interfaccia affidabile e flessibile.

e dell’efficienza del sistema risultante”, afferma Sebastian Blümer, Technology Manager Laser AM, GKN Additive.

“La collaborazione con EOS ci ha permesso di ottimizzare ancora di più l’utilizzo delle interfacce fisiche e digitali. Oltre al monitoraggio dei dati, è ora possibile inviare comandi che controllano l’EOS M 300-4, e quindi porre le basi per un sistema automatizzato”.

I risultati I risultati attuali hanno già dimostrato che GKN ha scelto il giusto approccio e il giusto hardware EOS. Dato che GKN ha in uso anche l’EOS M 290, è stato possibile confrontare entrambi i sistemi per quanto riguarda la qualità e la produttività ottenibili. Come previsto, il sistema multi-laser sfrutta pienamente i suoi vantaggi.

Questa superiorità è stata messa in mostra anche per il “lungo raggio”: GKN ha stabilito un’alta disponibilità, tra l’altro, per quanto riguarda la protezione generica della macchina (selezione del layout del lavoro, basata sui risultati del Joint Working Group ( JG 79) - in linea con ISO TC

Produttività 3 volte più elevata con il sistema multi-laser

261). Un lavoro di costruzione di un pezzo è stato stampato in 160 ore con una densità di nidificazione del 35% e, tutti e quattro i laser erano permanentemente attivi. Nel follow-up, l’attenzione è stata posta sul test della robustezza del sistema e sull’analisi delle richieste di qualità dei componenti.

Il risultato è stato che il sistema è molto durevole nel funzionamento continuo e produce una qualità elevata e riproducibile dei componenti per un lungo periodo di tempo di costruzione.

“La qualificazione completa del sistema EOS M 300-4 è stata la base per l’automazione della macchina e per l’industrializzazione del processo L-PBF ricercato con il suo utilizzo. L’EOS M 300-4 ha già un hardware proprietario per la gestione automatica dei supporti della piattaforma di costruzione. In questo modo, sfruttiamo tutto il potenziale del sistema per poter servire più rapidamente i progetti di piccoli e grandi volumi in futuro”, riassume Sebastian Blümer.

Tutto questo aumenta il numero di applicazioni potenziali, ad esempio geometrie/disegni di lamiera complessi sono ora possibili con questo pacchetto di soluzioni. 

DOSSIER ADDITIVE

fonte Sandvik Additive Manufacturing

INNOVATIVI

GRUPPO BEAMIT

MATERIALI E TECNOLOGIE CONSOLIDATE PER LA RIVOLUZIONE DELLA STAMPA 3D MACCHINE E SISTEMI PER LA PRODUZIONE ADDITIVA 48

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Nel mondo dell’Additive Manufacturing, il Gruppo BEAMIT possiede le più innovative soluzioni presenti sul mercato, in particolare per il settore della stampa del metallo.

La stampa 3D infatti è solo una parte del processo di produzione: conoscere attentamente l’intera catena del valore e avere a disposizione professionisti altamente qualificati è fondamentale per ottenere componenti stampati in 3D finiti, funzionali e di qualità certificata. Attraverso la partnership con Sandvik e le tecnologie all’avanguardia fornite dalla partecipata PRES-X, l’azienda è in grado di coprire tutte le fasi di produzione additiva, dalla selezione delle polveri al design dei componenti, dal processo di stampa 3D al postprocessing, fino al controllo qualità del prodotto e le analisi di laboratorio.

Per quanto riguarda le tecnologie che lavorano con i metalli, le tre tecnologie ad oggi più utilizzate e che sempre di più vengono utilizzate anche per produzioni in serie sono: Laser-Powder Bed Fusion (L-PBF), Electron Beam Melting (EBM) e Binder Jetting.

Queste tecnologie, da tempo consolidate nel portfolio BEAMIT sono a letto di polvere, ma è diverso il processo fisico sfruttato per la costruzione: nel L-PBF e EBM si sfrutta una sorgente di energia che va a fondere le particelle di metallo, mentre nel BJ le polveri sono compattate tramite l’utilizzo di un legante polimerico (binder) e successivamente consolidate con un processo di sinterizzazione.

I componenti ottenuti con queste tecnologie sono impiegati nei più disparati settori come Aerospazio (L-PBF e EBM), Biomedicale (L-PBF e EBM), Oil&Gas (L-PBF), Motorsport (L-PBF e BJ), Automotive (L-PBF e BJ) e industria generica (L-PBF e BJ). Inoltre sono impiegati sia come prototipi, ma sempre più anche come parti di produzione, che devono quindi rispondere a requisiti di qualità sempre più alti, ma che ben delineano come questa tecnologia additiva siano ormai più che matura a livello industriale.

attualmente disponibili sul mercato, e in particolare ha acquisito grande esperienza e know-how nella fabbricazione di componenti di grandi dimensioni grazie alle macchine dedicate a questa tipologia di componenti”, afferma Lorenzo Trombi, R&D Manager Gruppo BEAMIT. Una caratteristica fondamentale delle macchine con tecnologia L-PBF è il numero di laser, che nelle macchine attualmente in commercio, può spaziare da uno, fino ad arrivare a 4. Ovviamente le macchine che presentano un numero maggiore di laser hanno anche una maggiore produttività, in quanto i diversi laser vanno a fondere una maggiore superficie nell’unità di tempo.

“Di norma – precisa Trombi - all’interno della camera di costruzione si usano come gas di protezione Argon o Azoto.

Il flussaggio in camera serve a proteggere il materiale lavorato dall’ossidazione e per allontanare le proiezioni create durante la fusione. Tuttavia si stanno affacciando sul mercato nuove miscele di gas Argon/Elio che portano ad una riduzione significativa delle proiezioni (spatter) durante la fusione della polvere, ed anche ad un aumento di produttività, in quanto si allarga la finestra di stampabilità del materiale”.

I materiali per la L-PBF I materiali impiegabili in questa tecnologia sono molteplici e spaziano dagli acciai (sia inossidabili che da stampo), alle leghe di Nichel, fino ad arrivare alle leghe di alluminio e di titanio. Ad oggi il Gruppo BEAMIT presenta il più grande portfolio materiali al mondo, con 30 leghe omologate per la produzione – fra cui leghe di rame e superleghe di Nichel - e 10 leghe in sviluppo. Inoltre, la

La tecnologia L-PBF Nella tecnologia L-PBF si ha un raggio laser ad alta densità di energia che fornisce calore e va a fondere le particelle metalliche e ogni strato che viene fuso risulta essere “saldato” a quello precedente in modo da avere a fine processo di stampa un componente. Il raggio laser è fatto spostare sulla piattaforma di stampa grazie ad un laser scanner, cioè ad uno specchio movimentato elettro-meccanicamente.

La polvere viene distribuita uniformemente sul letto di stampa tramite una racla o un rullo e lo spessore di questo strato di polvere può variare fra i 25 μm a 60μm.

La piattaforma di stampa presenta dimensioni che possono variare da 50 x 50 x 80 mm (x,y,z) – utilizzata in macchine adatte per la protesica e per la gioielleria -, fino a 800 x 400 x 500 mm (x,y,z), usata in macchine per la produzione di componenti per l’Aerospazio, Oil&Gas, e Automotive.

“Il Gruppo, grazie al suo nutrito parco macchine L-PBF ha a disposizione tutti i possibili volumi di stampa

Andrea Scanavini, General Manager Gruppo BEAMIT

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DOSSIER ADDITIVE “Attualmente – prosegue Trombi -, per aumentare la produttività delle macchine ci sta muovendo su diversi fronti, come aumentare il numero di laser a parità di area scansionata, aumentare l’area di stampa, aumentare lo spessore dei vari layer fino a valori pari a 100 μm e oltre, e sviluppare di macchine e parametri che permettano la stampa di componenti senza supporti di costruzione; in particolare quest’ultima innovazione porterà grandi benefici anche per le successive fasi di finitura dei componenti, che verrà molto facilitata”.

La tecnologia EBM

Tecnico di laboratorio controlla i provini metallografici del René 80, superlega a base di Nichel, particolarmente adatta alle applicazioni nel settore Energy per turbine e valvole, ma anche per il settore Aerospaziale

partnership strategica con il Gruppo Sandvik, leader a livello mondiale nell’ambito delle polveri metalliche con un’ampia gamma di metalli per l’AM, ha decisamente contribuito al presidio stabile lungo tutta la catena del valore.

“La nostra partnership strategica e industriale con l’azionista Sandvik, ci dà sicuramente un vantaggio competitivo quando si parla di profonda esperienza nei materiali e nel loro sviluppo, e nella fornitura di un’ampia gamma di leghe. Insieme, abbiamo grandi conoscenze lungo tutta la catena del valore AM, e sappiamo cosa ciò comporta per l’industrializzazione dell’Additive Manufacturing.

Lavoriamo insieme quotidianamente per sfruttare al massimo questa opportunità e presentare ai clienti tutta la potenza dell’offerta di Sandvik-BEAMIT nella vita reale”, dichiara Andrea Scanavini, General Manager Gruppo BEAMIT. Sandvik possiede quasi 160 anni di esperienza nelle tecnologie dei materiali, e circa 80 nel post-processing come il taglio dei metalli, sinterizzazione e trattamenti termici, elementi che fanno della partnership con BEAMIT un approccio vincente al mercato.

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La tecnologia EBM, è del tutto simile a quella L-PBF, tuttavia la fusione delle polveri metalliche avviene grazie all’utilizzo di un fascio di elettroni generato da un cannone elettronico. Per utilizzare questo fascio tuttavia risulta necessario operare in vuoto (al contrario della tecnologia L-PBF che lavora in atmosfera inerte) ad una pressione di circa 10-5 mba. Il fascio in questo caso è movimentato grazie a delle lenti magnetiche.

Grazie al fascio elettronico si possono ottenere temperature del letto di polvere (fino a 1000°C) di gran lunga superiori a quelle ottenibili con la tecnologia L-PBF (massimo 200°C per i sistemi più comuni in commercio).

Questo determina che con la tecnologia EBM si possa avere: una prima fase di “pre-sinterizzazione” del materiale (possibile grazie alle alte temperature) e una successiva fase di vera e propria fusione, determinando una maggiore produttività del processo; un minor gradiente termico di raffreddamento durante la stampa, e quindi minori tensioni residue.

“Grazie a queste due peculiarità – spiega Trombi è possibile stampare con questa tecnologia materiali particolarmente complessi da lavorare con altre tecnologie, anche tradizionali, come il composto intermetallico alluminuro di titano (TiAl). Ad oggi sono state stampate delle palette di turbina con questo materiale e sono impiegate in motori aeronautici commerciali. Infine, tale tecnologia si è sempre più affermata per la produzione di componenti biomedicali (come impianti cranici o acetabolari) in lega di titanio tipo Ti-6Al-4V grazie alla sua alta produttività e alla qualità metallurgica dei componenti ottenuti: operando in vuoto si ha un minore pick-up di elementi interstiziali (come O, N, H) durante la stampa, che sono particolarmente rischiosi per questo materiale, in quanto inducono infragilimento”.

La tecnologia Binder Jetting Ultima tecnologia che si sta affermando nel mercato AM metallo è il Binder Jetting. In questo caso la compattazione del materiale avviene in un primo momento grazie all’utilizzo di un legante polimerico distribuito sulla piattaforma di stampa per mezzo di una testina del tutto

La gamma di polveri di Osprey®, di Sandvik, si è recentemente estesa includendo la polvere premium di Titanio e le superleghe a base di Nickel – prodotte con sistemi di qualità certificati per lavorare con l’industria Aerospaziale e Medicale.

Per soddisfare la domanda, Sandvik ha compiuto parecchi sforzi per potenziare la capacità di produzione.

Profilo del Gruppo BEAMIT Il Gruppo BEAMIT è uno dei più avanzati provider di servizi AM nel mondo e lavora con le industrie più esigenti attraverso il suo posizionamento unico di One-Stop Shop: la prima azienda a diventare un vero e proprio hub globale di produzione additiva che offre una catena del valore completamente integrata.

Nel 2019, il Gruppo Sandvik, leader globale nell’ingegneria hi-tech e nelle polveri metalliche, con la più ampia gamma di leghe metalliche per l’AM, nonché una notevole esperienza nelle tecnologie di stampa AM per componenti metallici, ha acquisito una partecipazione significativa in BEAMIT. Con i suoi quasi 25 anni di esperienza nel campo dell’Additive Manufacturing (AM) delle polveri metalliche il Gruppo BEAMIT è specializzato nella produzione di componenti AM di alta fascia per un’ampia serie di OEM’s, e possiede numerose certificazioni di qualità rilevanti, inclusa AS/EN 9100:2018 per l’Aerospace, IATF Automotive e l’accreditamento Nadcap per i processi di Heat Treatment e Laboratory a cui si aggiunge l’accreditamento Nadcap Welding – Additive Manufacturing commodity.

Il Gruppo BEAMIT è formato dall’organizzazione BEAMIT originale con l’aggiunta di ZARE (acquisita nel 2020) e 3T Additive Manufacturing (acquisita nel 2021) insieme ad una partecipazione in PRES-X, specializzata nel post-processing di alta fascia per la stampa 3D. L’headquarter del Gruppo BEAMIT si trova a Fornovo di Taro (Parma, Italia). Oggi l’azienda conta circa 130 dipendenti e quasi 60 sistemi dedicati all’AM distribuiti in 7 diverse sedi tra l’Italia e il Regno Unito.

simile a quella presente nelle stampanti ink-jet.

“Si ottiene – continua Trombi - così alla fine della stampa una parte (definita “verde”) che successivamente subisce un trattamento termico o chimico che va ad eliminare il legante organico – deceraggio - (la parte è definita ora “marrone”) per poi passare alla fase di sinterizzazione (in forno ad alta temperatura). Si ottiene così una parte pienamente consolidata. Tale tecnologia si sta sempre più imponendo soprattutto nell’ambito automotive, in quanto permette di stampare, in poco tempo e a basso costo, componenti di piccole o medie dimensioni in grandi quantità, quindi si presta molto bene alla realizzazione di piccole serie”.

Grazie al fatto che la compattazione del materiale avviene senza la fusione del materiale, questa tecnologia permette inoltre l’utilizzo di materiali particolarmente sfidanti come le leghe di rame (che danno problemi di riflettività nelle tecnologia L-PBF), acciai ad alto tenore di carbonio (problemi di criccabilità per alto gradiente termico in tecnologia L-PBF) e compositi a matrice metallica ad alto contenuto di fase ceramica rinforzante (problemi di separazione dei costituenti nei processi per fusione come L-PBF e EBM).  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE

All’applicazione della polvere segue la rifinitura

HERMLE

MPA 42, LA PRODUZIONE

ADDITIVA COME SERVIZIO

CON IL NUOVO CENTRO DI LAVORAZIONE MPA 42 INSTALLATO PRESSO GLI STABILIMENTI HERMLE MASCHINENBAU, NELLA PRODUZIONE ADDITIVA, HERMLE SI PONE COME UN FORNITORE DI SERVIZI

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Il nuovo centro di lavorazione MPA 42 è potente e preciso, ma non è in vendita. L’azienda è focalizzata sulla ricerca di base e sviluppo di nuove tecnologie nel campo della produzione generativa. Conosce le esigenze dei costruttori di stampi, tempi di ciclo brevi e alta qualità dei componenti e, grazie alla sua pluriennale esperienza, è in grado di soddisfarle. Con la nuova generazione di macchine, il processo di fabbricazione generativa guadagna sensibilmente in precisione e velocità.

L’amministratore delegato della Hermle Maschinenbau GmbH (HMG) di Ottobrunn, Rudolf Derntl, ci spiega le peculiarità tecnologiche della macchina. . L’abbreviazione “MPA” ne svela il funzionamento: si tratta di un processo di applicazione della polvere metallica che Hermle ha portato alla maturità del mercato circa sette anni fa. “Ciò che il nuovo MPA 42 della Hermle raggiunge ha del paradossale: invece che in versione ridotta, i pezzi grezzi lasciano la zona di lavoro con una massa significativamente maggiore”, afferma.

di materiali di acciaio e rame ha quindi un netto vantaggio, dato che il rame dissipa il calore molto più velocemente degli acciai per utensili lavorati: “Con la produzione additiva, introduciamo il rame in quei punti dell’utensile che non hanno spazio per i canali di raffreddamento. Durante lo stampaggio a iniezione, il nucleo di rame dissipa il calore nel canale di raffreddamento appena vicino, molto più velocemente dell’acciaio. L’utente si ritrova così a risparmiare secondi preziosi nel tempo di raffreddamento e migliora la qualità della superficie delle parti in plastica”, sostiene Derntl.

I cinque assi del centro di lavorazione permettono pressoché qualsiasi orientamento del getto di polvere rispetto al componente, garantendo così la massima libertà di progettazione.

Additiva con ultrasuoni Il nuovo MPA 42 si trova presso la Hermle Maschinenbau GmbH (HMG) di Ottobrunn, filiale interamente controllata dalla Maschinenfabrik Berthold Hermle AG che opera dal suo avamposto bavarese dal 2009 e negli anni si è evoluta fino a diventare un fornitore di servizi per la produzione additiva.

Focus dell’azienda, la ricerca di base e sviluppo di nuove tecnologie nel campo della produzione additiva. Da alcuni anni, la filiale offre anche ampie capacità di produzione che le consentono di produrre componenti di grandi volumi nel processo brevettato del MPA esclusivamente per i clienti Hermle. Aprendo le porte della cabina insonorizzata del MPA 42, si scopre un centro di lavorazione a 5 assi del tipo C 42 U, pesantemente Il MPA 42 unisce la costruzione additiva del materiale con la lavorazione di alta precisione modificato. Accanto al mandrino, un ugello sporge I canali di raffreddamento possono quindi essere realizzati nella zona di lavoro, mentre manca un’unità di spruzzo per il direttamente sulle superfici curve di un pezzo grezzo. In lubrorefrigerante. “L’ugello di de Laval permette di accelerare la questo modo, anche gli stampi a iniezione più grandi possono polvere e la spara diritta sul pezzo grezzo di metallo bloccato”, essere raffreddati vicino ai loro contorni senza dover costruire spiega Derntl. Il vapore surriscaldato e l’azoto svolgono un ruolo additivamente l’intero componente. L’unico limite è la zona altrettanto importante quanto la geometria dell’ugello nel far sì di lavoro del C 42 U. “In funzione della geometria, il limite che la polvere raggiunga una velocità supersonica e aderisca in dimensionale per il processo additivo è di 600 millimetri ciascuno, seguito a deformazione nel momento dell’impatto. Un generatore in lunghezza e larghezza. Di norma, però, i componenti sono più di vapore e cinque alimentatori di polvere si trovano nella parte piccoli”, spiega Derntl. La macchina risulta anche particolarmente posteriore dell’impianto. Tutti i materiali di applicazione e i pezzi utile nella produzione di componenti cilindrici o conici come le grezzi hanno la stessa duttilità: “Molti metalli funzionano, perché l’applicazione si basa sulla deformazione plastica. Di conseguenza, boccole di precamera raffreddate. Applicando il materiale mentre il componente è in rotazione, le tasche e i canali sono riempiti in anche la superficie dei semilavorati deve essere duttile”, aggiunge modo efficiente e racchiusi dall’acciaio per utensili. l’amministratore delegato. Oltre agli acciai da lavoro a caldo e a Oltre a conseguire un raffreddamento efficiente, il processo freddo con un alto contenuto di carbonio, comunemente usati di MPA offre altre interessanti possibilità di applicazione. Molti nella costruzione di utensili, si usano anche rame e Ampcoloy. materiali sono compattati dall’applicazione in modo tale che le superfici dei componenti possano essere lucidate a specchio senza I vantaggi del processo di MPA problemi. La HMG soddisfa così anche le esigenze più elevate Per la progettazione di stampi a iniezione, la combinazione M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE generare il codice per l’unità di comando. Ciò include non solo i movimenti del percorso, ma anche le quantità di polvere, le temperature specifiche e l’alternanza tra accumulo di materiale e fresatura. “Poiché nessun produttore CAD/CAM poteva mappare lo speciale processo alternato - fresatura, applicazione, fresatura - abbiamo scritto il software da soli. Questo significa che possiamo anche rispondere alle richieste speciali dei clienti in qualsiasi momento”, aggiunge l’amministratore delegato.

Gli esperti sono praticamente seduti porta a porta. Una volta completato il lavoro preliminare, il cliente invia il suo pezzo grezzo alla HMG. “Il 95% delle volte, costruiamo su un prodotto semilavorato che il cliente può predisporre da solo sulla sua macchina fresatrice”, spiega il consulente dei clienti Oliver Müller. Così il componente arriva a Ottobrunn già con canali di raffreddamento fresati o tasche per l’applicazione del rame. Qui, il team HMG controlla la precisione dimensionale del pezzo grezzo e guarda se le specifiche di progettazione sono state soddisfatte. “Per esempio, non ci devono essere smussi sulle tasche. Abbiamo bisogno di bordi affilati per l’applicazione della polvere”, spiega Müller.

Il ruolo del calore

Dopo che i canali di raffreddamento sono stati riempiti con una polvere metallica solubile in acqua, si passa all’applicazione della polvere metallica

per gli stampi a iniezione.

Il processo di MPA può anche essere utilizzato per incorporare elementi funzionali come fili termici o sensori per il monitoraggio della temperatura della cavità in acciaio o rame e quindi integrarli nell’utensile, l’ideale per il controllo vario-termico della temperatura. Ma le possibilità della tecnologia MPA soddisfano anche al di là dello stampaggio a iniezione. “Nel caso di un ugello per colla dotato di elementi riscaldanti integrati, ad esempio, gli adesivi mantengono la temperatura di lavorazione ideale su tutta la larghezza dell’ugello. Il sensore nello strumento permette un controllo reale”, chiarisce Rudolf Derntl.

La forza della HMG sta nel sapere dove hanno senso le combinazioni di materiali, qual è il modo migliore di disporre i canali di raffreddamento e gli elementi funzionali e nella capacità di costruire utensili per stampi in un unico pezzo. “Non vendiamo macchine, vendiamo know-how”, spiega l’amministratore delegato. Il team di Ottobrunn consiglia i progettisti di stampi a iniezione, adotta i modelli 3D e ottimizza le parti stampate a iniezione prodotte successivamente con questo utensile per mezzo di un canale di raffreddamento, un elemento funzionale o una combinazione multimateriale. “Il punto è avere tempi di ciclo ridotti e qualità più elevate dei componenti che sono altrimenti difficili da ottenere con altre tecnologie”, fa notare Derntl.

Un software ad hoc per l’applicazione e l’asportazione di materiale Gli ingegneri applicativi usano il proprio software CAM per 54

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Prima che il processo inizi, il componente entra nella stazione di riscaldamento e viene portato a circa 300 gradi Celsius. Anche se il materiale non è saldato, il processo non sarà completo senza intervenire sulla temperatura: poichè sia il supporto, che la polvere metallica devono essere riscaldati per una migliore duttilità.

L’energia per l’accelerazione della polvere viene dal vapore acqueo.

Quando entrambi i componenti passano attraverso l’ugello, la polvere raggiunge la necessaria velocità supersonica. Per garantire che la temperatura rimanga costante durante la lavorazione, il MPA 42 riscalda il componente fino a quando l’ultimo truciolo viene rimosso. “In questo modo impediamo i gradienti di temperatura che stanno a indicare tensioni, crepe o distorsioni”, chiarisce Rudolf Derntl.

Nel processo di produzione, il materiale viene alternativamente applicato e lavorato. Dopo l’applicazione della polvere, i dettagli come le costole sottili, vengono fresati nel nuovo materiale, i canali di raffreddamento vengono riempiti con un materiale metallico solubile in acqua e chiusi di nuovo con uno strato di acciaio mediante applicazione del MPA. “Possiamo poi risciacquare il materiale di riempimento in un bagno d’acqua per ottenere le cavità desiderate”, spiega Müller. Con il getto di polvere si raggiungono tassi di accumulo da 200 a 400 centimetri cubici all’ora; con il rame, sono possibili quasi 1.000 centimetri cubici.

“Con la nuova macchina siamo al passo con i tempi e portiamo la nostra tecnologia MPA a un nuovo livello di prestazioni. È il cuore della nostra offerta di servizi”, sottolinea l’amministratore delegato, per il quale è importante mappare tutti i processi all’interno dell’azienda, quali consulenza, ottimizzazione e i test di fattibilità fino ai test dei materiali e al controllo finale della qualità. «Ciò ci rende agili e protegge il nostro know-how e quello dei nostri clienti». 

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Il processo di stampa 3D applicato ai robot KUKA, rappresenta un’accoppiata vincente per possibilità fino a oggi sconosciute nella progettazione e nella produzione di pezzi precisi, leggeri e convenienti, dai materiali più diversi. Grazie alla produzione additiva, anche nota come stampa 3D, si producono pezzi di misure, forma e struttura estremamente diverse, applicando materiale fusibile a strati esattamente secondo le indicazioni dei dati di costruzione digitali. Finora, i processi di stampa 3D, in cui rientrano la fusione laser selettiva (SLM), il Fused Deposition Modeling (FDM) oppure il Binder Jetting, hanno consentito di realizzare in particolare prototipi di pezzi o piccole serie in modo rapido, preciso e conveniente. Nel caso dei componenti per velivoli, automobili, navi o edifici, le principali proprietà sono la stabilità, la leggerezza e soprattutto le grandi dimensioni. Proprio per questi formati di notevoli dimensioni, la stampa 3D industriale rappresenta un processo produttivo ideale. Grazie all’enorme portata delle unità 56

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robotiche è possibile produrre anche componenti di grandi dimensioni e al contempo molto complessi da un unico pezzo, in maniera conveniente e semplice, il tutto con la collaudata precisione e velocità dei robot KUKA. La produzione additiva di grande formato offre una visione più ampia della stampa in 3D. L’aumento delle dimensioni di costruzione incrementa le possibilità di realizzazione: gli utenti possono creare pezzi più grandi, eliminando i vincoli di costruzione con misure standard.

Stampare in 3D un pezzo grande in una sola volta significa: meno tempo da dedicare alla progettazione di più stampe, meno tempo per l’assemblaggio di più pezzi e più tempo da impiegare per fare in modo che quei pezzi lavorino per te. Grazie all’esperienza pluriennale nell’industria del metallo e della plastica, solide competenze nelle applicazioni laser e una vasta gamma di prodotti che va da robot industriali a unità lineari, KUKA riesce a soddisfare le premesse principali per conseguire risultati ottimali nella stampa 3D industriale ed affrontare le sfide della produzione additiva.

Estrema precisione con portata massima Con i robot KUKA è possibile realizzare qualsiasi progetto di stampa, realizzando componenti fino a 30 m da un unico processo di stampa. I robot shelf KUKA e le unità lineari ampliano le possibilità spaziali della stampa 3D in maniera enorme, aprendo nuove vie per la produzione industriale. Solida competenza nel settore della saldatura a riporto laser e l’utilizzo di robot precisissimi, come il KR Quantec extra, garantiscono inoltre cicli precisi e pertanto i migliori risultati. Oltre al vasto portfolio di prodotti in riferimento all’hardware del robot, KUKA offre anche soluzioni software perfette.

Il software KUKA consente di realizzare il prodotto finito in modo rapido e semplice, stampando in 3D direttamente da dati CAD 3D. Attraverso un CAM Slicer, da qualsiasi pacchetto dati CAD prescelto si genera un G-Code che poi, all’interno del software di sistema KUKA. CNC, costituisce la base per il progetto di stampa. Così l’intera catena CAD CAM rimane nelle mani di un unico fornitore e il prodotto desiderato viene realizzato senza deviazioni.

L’integrazione della produzione additiva

KUKA Laser optic

Le tecnologie sottrattive convenzionali rappresentano lo standard negli impianti produttivi. Tuttavia, i pezzi forgiati e fusi con forme complesse devono essere spesso sottoposti a gravose lavorazioni.

Nella produzione di componenti leggeri e ad alte prestazioni per l’aviazione, ad esempio, è possibile che venga asportato anche il 90 percento del materiale grezzo.

Al contrario, con la produzione additiva, i pezzi vengono creati aggregandoli gradualmente. In questo modo non solo si risparmiano risorse, evitando scarti di produzione, ma si rende anche estremamente flessibile la produzione. La KUKA Laser Hybrid produzione additiva ibrida può dunque rappresentare una valida alternativa pratica ai processi tradizionali. I pezzi grezzi vengono realizzati in modo convenzionale, ad esempio tramite forgiatura o colatura, mentre le geometrie aggiuntive vengono invece applicate in modo additivo e specifico sui singoli pezzi. In questo caso, la produzione additiva offre nuove funzionalità e una nuova dimensione al processo produttivo, senza tuttavia essere una tecnologia sostitutiva. Il modo migliore per integrare la stampa 3D è affiancarla anziché sostituirla ai processi produttivi esistenti.

La vera strategia per sfruttare queste nuove capacità sta nel trovare le soluzioni più adatte. Un approccio ibrido che integra metodi di produzione sia additiva che sottrattiva può produrre i risultati migliori.

Produzione ibrida di componenti di grandi dimensioni con tecnologia KUKA LMD Con il Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) e altri partner

industriali, KUKA collabora al progetto ProLMD, promosso dal Ministero federale per la formazione e la ricerca BMBF-KIT(Karlsruhe), che prevede l’integrazione di tecnologia LMD ibrida nella catena di produzione. A tale scopo viene impiegato il processo Laser Metal Deposition (brasatura laser LMD), detto comunemente “Stampa 3D su metalli”. Alla base dell’impianto ci sono dei robot KUKA. Il vantaggio rispetto alle altre tecniche additive è l’elevata produttività. Ad esempio è possibile realizzare in modo efficiente pezzi strutturali con rinforzi localizzati per aerei oppure componenti altamente funzionali per le turbine.

Dovendo preservare i materiali dall’ossidazione nella brasatura laser, e poiché l’intero impianto si trova in atmosfera protettiva, finora gli elevati costi e le difficili condizioni di lavorazione hanno ostacolato però la diffusione di questa tecnologia e la dimensione dei pezzi da lavorare era spesso limitata. Obiettivo del progetto ProLMD è sviluppare una tecnologia di processo e di sistema robusta ed efficiente per la costruzione di pezzi di grandi dimensioni utilizzando la tecnologia LMD. Questo sistema dovrebbe sfruttare le più moderne tecniche di produzione e i più elevati requisiti di sicurezza nel campo dell’industria aeronautica ed aerospaziale.

I sistemi standardizzati basati su robot KUKA offrono vantaggi in termini di costi. Grazie all’utilizzo di un sistema a guida di fibre, il robot rimane praticamente senza limitazioni all’interno della propria area di lavoro. In questo modo è possibile arrivare a geometrie e dimensioni del pezzo in modo flessibile, anche per piccoli lotti.

I vantaggi della brasatura laser LMD: minori tempi di produzione, minori costi I risultati di ProLMD dovrebbero riversarsi già nei prossimi anni nella produzione di partner che partecipano al progetto MTU, Airbus e Daimler. “Ci aspettiamo un punto di svolta nella realizzazione industriale del processo della produzione ibrida”, afferma Lars Ott, responsabile del progetto ProLMD per KUKA. Gli esperti ipotizzano che con questa tecnologia i tempi di produzione possano essere abbattuti del 50%, riducendo i costi del 20-30%. Inoltre, nell’implementazione è possibile dare un contributo sostenibile all’efficienza nel consumo di risorse nella produzione. In questo progetto KUKA fa tesoro della lunga esperienza maturata dagli esperti della sede di Aquisgrana nel campo della tecnologia laser basata su robot. Per il progetto, KUKA ha progettato e realizzato due linee di produzione identiche per la produzione additiva ibrida, che sono già in funzione presso il suo stabilimento della sede di Würselen, presso Aquisgrana, e nel vicino Fraunhofer-Institut. “A lungo termine intendiamo adattare il sistema per la produzione in serie”, spiega Günter Neumann.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE PRIMA ADDITIVE

“GOOD TO GROW” IL MOTTO DI PRIMA ADDITIVE PER UNA CRESCITA INTELLIGENTE E SOSTENIBILE

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L’

L’additive manufacturing del metallo offre infinite possibilità alle aziende. Spesso, però, per affrontare sfide impegnative, come l’implementazione di una nuova tecnologia all’interno del proprio contesto produttivo, ciò di cui gli imprenditori hanno bisogno è il giusto compagno di squadra con cui vincere questa sfida. “Sin dalla fondazione di Prima Additive, la Business Unit nata nel 2018 all’interno del gruppo Prima Industrie, il nostro obiettivo è sempre stato quello di ridurre le barriere all’ingresso di questa tecnologia, riducendone i costi, aumentandone l’efficienza e fornendo una serie di servizi ai clienti per consentire loro di sfruttare appieno tutti i benefici dell’additive applicati al proprio contesto produttivo”, dichiara Paolo Calefati, Vice President Innovation and Additive Manufacturing Business Development presso Prima Industrie. “Grazie alla nostra esperienza di oltre 40 anni nei sistemi laser per il material processing e all’expertise dei nostri ingegneri applicativi, possiamo realmente essere al fianco dei nostri clienti e guidarli lungo tutto il processo di adozione della stampa 3D del metallo. Siamo sempre trasparenti con tutti coloro che vogliono avvicinarsi a questa tecnologia, aiutando l’utente finale a capire come passare dalle tecnologie tradizionali all’additive, individuare le modalità più efficienti per produrre i propri componenti e capire ogni segreto della tecnologia per poterla sfruttare al meglio. In poche parole, aiutiamo gli imprenditori a tradurre la loro immaginazione in un nuovo business sempre più efficiente”, aggiunge.

Soluzioni tecnologiche sempre più innovative Se dal punto di vista dei servizi di supporto all’applicazione, Prima Additive ha già raggiunto ottimi livelli di maturità, continua l’impegno dell’azienda per rendere l’additive una tecnologia sempre più competitiva grazie allo sviluppo di soluzioni sempre più innovative, in grado di migliorare l’efficienza del processo. “Siamo sempre alla ricerca di nuove soluzioni per ottenere di più dalle tecnologie additive”, dichiara Calefati.

“Così, nel corso dell’ultimo anno, abbiamo presentato diverse

novità dal punto di vista del prodotto: su tutte ne citiamo due, una per la tecnologia Powder Bed Fusion, l’altra per la tecnologia Direct Energy Deposition”. Nell’ambito della tecnologia Powder Bed Fusion, funzionale alla realizzazione di componenti dalle geometrie complesse, uno dei campi in maggior evoluzione al momento è rappresentato dallo sviluppo di nuovi materiali processabili. “Negli ultimi tempi – osserva Calefati - abbiamo registrato una crescente domanda del mercato di applicazioni in rame, oro o altre leghe altamente riflettenti e dotate di elevata conduttività termica ed elettrica. In particolare, la domanda sta aumentando soprattutto nei settori dei motori elettrici, degli scambiatori di calore, dell’elettronica, dell’aerospace e della gioielleria. Lavorare queste leghe con laser infrarossi presenta problematiche legate ad un basso assorbimento, che porta a scarsa efficienza e performance instabili. Per questo, grazie alla nostra esperienza nei sistemi laser, abbiamo lavorato sull’implementazione del laser verde, che presenta una lunghezza d’onda più adatta a lavorare materiali altamente riflettenti”. Nello specifico, le due soluzioni sviluppate dall’azienda sono basate sulla piattaforma 150, dotata di un volume di costruzione cilindrico con una base di 150 mm di diametro per un’altezza di 160 mm. Due le soluzioni dotate di laser verde presentate nel corso di quest’anno: la Print Green 150 a laser singolo e la Print Genius 150 Double Wavelength, che invece presenta due laser, uno verde e uno infrarosso, che possono lavorare alternativamente sulla stessa area a seconda delle necessità. “In aggiunta alla configurazione laser, entrambe le soluzioni presentano le altre innovazioni disponibili sui nostri sistemi, su tutte: il riscaldamento della piattaforma fino a 300° C, che avviene sia dall’alto che dal basso, e il sistema ottico con Beam Expander, che consente di adattare in tempo reale la dimensione dello spot laser”, spiega Calefati.

Ottimizzazione e controllo dei processi dei sistemi di produzione additiva Un importante vantaggio in termini di efficienza di stampa a parità di qualità della Print Genius 150, il sistema di produzione additiva di Prima Additive con tecnologia Powder Bed Fusion caratterizzato da due laser che lavorano sulla stessa area, deriva anche dalla collaborazione di Prima Additive con Materialise, leader globale nelle soluzioni di stampa 3D, per l’ottimizzazione M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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DOSSIER ADDITIVE “La testa – precisa Calefati - è stata interamente progettata da Prima Additive, con il supporto di altre due business unit del gruppo Prima Industrie, Prima Electro e Convergent Photonics, ed è realizzata anch’essa in additive con la tecnologia Powder Bed Fusion delle nostre macchine. Siamo convinti che con il nostro background ingegneristico e meccatronico riusciremo ad accelerare lo sviluppo tecnologico portando sul mercato soluzioni sempre più performanti”.

I vantaggi “green” dell’AM

dei sistemi di produzione additiva del metallo. Prima Additive ha integrato su questa macchina il controllo hardware MCP (Materialise Control Platform) di Materialise per ottenere funzioni di controllo in tempo reale e una combinazione ottimizzata con sistemi esterni di assistenza al processo, come i sistemi di monitoraggio e controllo. Un importante risultato dell’integrazione tra i sistemi di Prima Additive e Materialise è lo sviluppo di un algoritmo di “Laser Workload Balancing” che permette di sfruttare al massimo e in modo bilanciato i due laser, ottimizzando il loro carico di lavoro. Grazie a questo algoritmo i due laser sono in grado di lavorare in ogni strato per lo stesso periodo di tempo, distribuendo automaticamente il lavoro in modo omogeneo ed eliminando i momenti in cui solo uno dei due laser è in funzione, massimizzando il beneficio di avere due laser sulla stessa macchina.

Processi di produzione additiva a deposizione diretta di energia Il processo di produzione additiva a deposizione diretta di energia (Direct Energy Deposition) utilizza energia termica focalizzata, generata da una sorgente laser, per fondere polvere metallica irrorata nel punto focale del raggio laser. In questo modo il laser fonde la polvere depositata sul componente. “Per quanto riguarda questa tecnologia – aggiunge Calefati - abbiamo sviluppato e brevettato un’innovativa testa laser chiamata “REAL_DED”, acronimo che sta per REal-time Adaptive Laserbeam for Direct Energy Deposition. La tecnologia DED consente di depositare materiale là dove serve, consentendo così non solo la realizzazione di parti da zero, ma anche riparazioni o funzionalizzazioni di componenti esistenti. La testa REAL_DED consente di aumentare le prestazioni e l’efficienza del processo di deposizione e permette all’operatore di adattare in tempo reale le dimensioni dello spot del fascio laser durante il processo senza dover modificare alcun componente meccanico o configurazione ottica della macchina”. La tecnologia alla base della testa REAL_ DED permette di ingrandire il diametro dello spot del raggio laser almeno fino a 2 volte rispetto alla dimensione originale data dalla configurazione della fibra di erogazione della macchina.

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Nel settore aerospaziale e automotive è sempre più diffusa la tendenza a produrre componenti altamente funzionalizzati e alleggeriti. In questi casi la stampa 3D si presta a valorizzare i materiali in termini di forme e geometrie. La logica di sviluppo di Prima Additive, basata su principi di riparazione, funzionalizzazione e alleggerimento, sposa i principi dell’economia sostenibile. “La sostenibilità e la circular economy non riguardano solo l’etica dell’innovazione, ma anche la competitività, che può risparmiare e rendere più profittevole il suo business”, afferma Calefati. Sono tre le ragioni che rendono l’additive una soluzione sostenibile. Innanzitutto, la stampa 3D utilizza solo il materiale necessario, a differenza dei metodi tradizionali basati sull’asportazione di materiale da un blocco pieno. Inoltre, la produzione on demand consente di evitare l’onere di gestire grandi stock di prodotti o pezzi di ricambio, riducendo così spazi e costi di magazzino. Infine, grazie all’additive è anche possibile riparare componenti ad alto valore aggiunto, estendendo il loro ciclo di vita. Le soluzioni di Prima Additive dotate di tecnologia Direct Energy Deposition, infatti, consentono di riparare parti in metallo, ma anche di rivestirle di altro metallo o di aggiungere parti customizzate su pezzi già esistenti. In questo modo, anziché creare nuovi componenti è possibile riparare e riutilizzare potenzialmente all’infinito componenti ad alto valore aggiunto, rendendo la produzione più “green” e sostenibile e, soprattutto, risparmiando tempo e risorse.

Anche la tecnologia di additive manufacturing Powder Bed Fusion è green, poiché il processo di fusione della polvere strato su strato, consente di utilizzare solo il materiale necessario per produrre l’oggetto. La polvere di metallo utilizzata nel processo di produzione e non fusa può essere riciclata ed utilizzata successivamente. In questo modo si riducono drasticamente gli scarti di lavorazione, che sono invece un elemento decisamente ingombrante nel caso delle tecnologie di asportazione truciolo.

Le infinite possibilità offerte dall’additive manufacturing consentono di realizzare qualunque pezzo che possa stare all’interno dell’area di lavoro della macchina. In questo modo è possibile produrre parti che prima venivano realizzate da fornitori diversi, ridurre il numero di assemblaggi necessari consolidando più parti in una, oppure realizzare pezzi contoterzi per settori molto diversi tra loro. Infine, l’additive manufacturing rivoluziona la supply chain: è possibile produrre pezzi on demand, evitando di avere grandi stock di parti di ricambio in magazzino e producendo solo ciò che serve quando serve, evitando lunghe attese e trasporti. 

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Renishaw, produttore leader di sistemi avanzati per la stampa 3D in metallo, progetta e fabbrica sistemi di lavorazione additiva chiavi in mano per la produzione di componenti in diversi metalli con un processo detto di fusione laser su letto di polvere offrendo soluzioni per un’ampia gamma di applicazioni nel settore industriale e medicale. L’additive manufacturing è una tecnologia vantaggiosa che consente di dare vita ad un nuovo modello di business, trasformando un’ipotesi in una idea concreta. Unendo competenza e soluzioni innovative ad una buona dose di immaginazione per sprigionare l’enorme quantità di opportunità che può generare, questa tecnologia permette di allargare i propri orizzonti e conquistare nuove quote di mercato.

Una produzione sostenibile, oggetti con una complessità un tempo impensabile, prototipi, ma anche prodotti finiti, piccoli e grandi lotti prodotti on demand, pezzi di ricambio unici realizzati all’occorrenza. Come ben noto, infatti, la produzione additiva (AM), detta anche stampa 3D, crea parti tridimensionali da un file digitale e utilizza sottili strati di materiale per creare forme complesse che non possono essere prodotte tramite le tecniche tradizionali, come stampaggio, deformazione o asportazione di trucioli. La stampa 3D consente di progettare in maniera diversa, ad esempio unendo diversi pezzi in uno solo, e riducendo al minimo materiale utilizzato e costi di lavorazione. Il vantaggio offerto dalla tecnologia additiva presuppone tuttavia la capacità di saper valutare dove più convenga applicare tale tecnologia rispetto alle tecniche tradizionali, o in combinazione ad esse, e di essere pronti ad accettare una trasformazione dei processi.

Grazie all’additive manufacturing è possibile ottenere un buon compromesso tra dimensione dei pezzi e realizzazione dei dettagli, potendo creare forme complesse altrimenti impossibili con metodi di fusione e lavorazione tradizionali o con tecniche sottrattive. I pezzi possono essere massicci o contenere parti cave, con o senza strutture reticolari all’interno. Fondata nel 1973, la Renishaw, leader mondiale nel settore delle tecnologie di

precisione, grazie all’acquisizione di diverse tecnologie, è riuscita negli anni a diversificare le proprie attività, dal settore dei sensori per macchine utensili a CN alla strumentazione scientifica e alle produzioni additive (stampa 3D) in metallo, fino a proporsi sul mercato, dal 2011, non solo come fornitore di soluzioni per la produzione ma anche come produttore di macchine per l’additive.

Oggi, l’azienda opera in tutto il mondo, con più di 79 sedi in 37 paesi ed oltre 4.400 dipendenti.

Tecnologia additiva tra fiducia e competenza L’introduzione di una tecnologia nuova e altamente innovativa nel proprio processo produttivo, richiede un investimento importante, sia in termini economici, che culturali, frutto di una visione proiettata nel futuro della produzione e dell’acquisizione di un certo grado di fiducia nell’additive manufacturing acquisita sia dai progettisti, che vedono nell’additive un modo nuovo di esprimersi, sia dai manager che riconoscono nella tecnologia additiva un modo diverso per raggiungere i risultati. Sviluppare capacità di produzione additiva potrebbe essere il prossimo passo per accrescere le possibilità produttive della propria azienda. La grande esperienza di Renishaw nell’adozione della produzione additiva come processo complementare alle attività produttive convenzionali, è il presupposto per creare un clima di fiducia del cliente verso le opportunità offerte dall’additive sia nell’aprire nuovi e vecchi mercati che nel permettere di consolidare, attraverso nuove opportunità, situazioni esistenti. Le soluzioni AM Renishaw consentono sia la produzione di strutture reticolari che il consolidamento dei pezzi per strutture leggere e complesse, nonché l’ottimizzazione del flusso dei liquidi e il design mirato specificatamente alla produzione additiva, per garantire una topologia ottimale. Volendo trasferire l’idea dell’additive dalla prototipia alla produzione, occorre garantire la qualità dei pezzi e la conformità a specifiche industriali di alto livello, e aumentare al massimo la produttività. Non essendo particolarmente economica,

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la tecnologia additiva trova una sua giustificazione a fronte di prestazioni migliori e prodotti estremamente performanti non realizzabili con altre tecnologie, oggetti ottenibili mediante macchine ad alta produttività con più laser che lavorano in parallelo mediante le quali ottenere una produzione di serie.

Produzione additiva in metallo La fusione laser su letto di polvere di metallo di Renishaw, utilizza un laser a fibra di itterbio ad alta potenza per fondere le polveri metalliche e creare pezzi meccanici in tutto e per tutto funzionali ed è particolarmente indicata per la produzione di pezzi con specifiche meccaniche molto alte. Il processo è guidato in modo digitale, direttamente da dati CAD 3D sezionati. Per ciascuna sezione di dati CAD viene depositato sulla piastra di base un sottile strato uniforme di polvere metallica finissima, quindi il laser fonde con precisione le aree selezionate dello strato di polvere. Il processo viene ripetuto a salire, strato dopo strato, finché il pezzo non è completo. I sistemi di produzione additiva Renishaw possono utilizzare diversi metalli, tra cui lega di titanio Ti6Al4V, lega di cobalto cromo, acciaio inox, leghe di nichel come Inconel 625 e Inconel 718, lega di alluminio AlSi10Mg. Questa tecnologia può produrre forme complesse altrimenti impossibili con metodi di fusione e lavorazione tradizionali. Queste soluzioni vengono impiegate in ambiti specifici, quali i settori automotive di alta gamma e aerospaziale, grazie alla possibilità di realizzare pezzi più leggeri e con geometrie particolari ed elevate caratteristiche meccaniche, e, sempre di più, in settori di nicchia in campo odontoiatrico e medicale, per i quali è possibile realizzare protesi in titanio in additive. Renishaw dispone di team dedicati alle soluzioni nel campo medicale. Le soluzioni offerte da Renishaw sono orientate alla produzione di pezzi di media dimensione realizzabili con macchine di media grandezza, cioè con un campo di lavoro di circa 25 cm x 25 cm x 35 cm.

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Le macchine per lavorazioni additive della serie RenAM 500 sono estremamente flessibili e possono essere utilizzate per applicazioni in laboratorio, fino alle grandi produzioni di massa.

La serie RenAM 500 include una piattaforma completa, per soddisfare qualsiasi esigenza produttiva. Dato che c’è un limite oltre il quale non conviene aumentare la potenza del laser, la soluzione per aumentare la produttività è infatti quella di aumentare il numero delle sorgenti. Le macchine possono essere configurate con uno (500S) o quattro (500Q) laser ad alta potenza da 500 W che possono accedere simultaneamente a tutta la superficie del letto di polvere e con sistemi automatici o flessibili (Flex) per la gestione di polveri e scarti. Inoltre, utilizzano lo stesso sistema di flusso del gas, le protezioni e le ottiche digitali di precisione per tutte le operazioni, dal proof of concept dei materiali, fino alla produzione in grandi volumi. In particolare, la RenAM 500Q consente una velocità di costruzione molto elevata, aumentando la produttività del sistema e riducendo i costi di produzione dei singoli pezzi. Grazie ad una potenza laser quattro volte superiore a quella di una normale macchina, la RenAM 500Q è in grado di produrre pezzi di dimensioni mediopiccole a costi estremamente contenuti. Rispetto ad altri player attualmente presenti sul mercato, che hanno soluzioni multi laser sulle macchine di grandi dimensioni, Renishaw ha concentrato queste soluzioni soprattutto sulle macchine di media dimensione, di cui è anche produttore. Tale risultato è reso possibile dal design innovativo della macchina. La serie RenAM 500 è compatibile con i flussi di lavoro di Industria 4.0, con sistemi ottici, monitoraggio dei processi di sistema e la connessione al software gestionale Renishaw Central, la piattaforma per l’elaborazione dei dati di produzione, connessa in tempo reale per monitorare, registrare e analizzare i dati dei sensori delle macchine RenAM 500 e di tutti gli altri prodotti di metrologia industriale commercializzati da Renishaw. È possibile usare l’interfaccia Web o l’app per dispositivi mobili per monitorare i dati su atmosfera, polvere e temperatura direttamente durante il processo oppure per raccogliere dati storici da utilizzare per l’analisi delle prestazioni.

Gestione configurabile delle polveri La serie RenAM 500 può essere configurata per consentire il ricircolo della polvere a circuito chiuso oppure come sistema aperto di gestione delle polveri che sfrutta la forza di gravità.

Il sistema di ricircolo della polvere opera in modo congiunto ai quattro laser che coprono l’intero volume di lavorazione per ridurre gli interventi dell’operatore e aumentare significativamente la produttività e contenere i costi di produzione dei pezzi. Il sistema aperto di gestione delle polveri (Flex) sfrutta la gravità e ha una gestione delle polveri semplificata, ideale per chi deve cambiare spesso il materiale dei componenti prodotti. Tutti gli elementi del modulo polveri possono essere puliti o sostituiti rapidamente, per evitare che i diversi materiali possano mescolarsi.

I sistemi RenAM 500 Flex possono essere convertiti in sede con l’installazione di sistemi di ricircolo delle polveri che semplificano la transizione dalla fase di ricerca dei materiali a quella produttiva. 

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DESIGN PERSONALIZZATO, MA REALIZZATO IN SERIE CON LA STAMPA 3D

Grazie alla partnership con TRUMPF, GROHE ha contribuito al progressivo sviluppo della tecnologia 3D, inaugurando una nuova era nella produzione di rubinetteria, in cui la personalizzazione e la libertà di design svolgono il ruolo principale. L’azienda tedesca, leader globale nelle soluzioni complete per il bagno e nella rubinetteria idrosanitaria, dal 2014 parte della potente conglomerata LIXIL, uno dei principali produttori giapponesi di attrezzature per uso abitativo che utilizza tecnologie idrauliche pionieristiche, ha presentato alla ISH 2019, fiera mondiale per acqua, riscaldamento e climatizzazione, due rubinetti prodotti con stampa 3D. I rubinetti GROHE Icon 3D vengono prodotti mediante la Laser Metal Fusion (LMF) nello stabilimento LIXIL EMENA di Hemer utilizzando la TruPrint 3000. Oltre ai rubinetti, la produzione additiva offre a GROHE opportunità completamente nuove per la produzione di prototipi e utensili per lo stampaggio a iniezione con

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canali di raffreddamento interni. “Con GROHE Icon 3D entriamo nel futuro del design dei prodotti, poiché ora creiamo design che a prima vista sembrerebbero irrealizzabili”, ha dichiarato Paul Flowers, Chief Design Officer LIXIL.

La sfida Orientata da sempre alla soddisfazione delle esigenze dei clienti, GROHE crea soluzioni di prodotti intelligenti, sostenibili, che apportano più qualità alla vita, offrono un importante valore aggiunto e che, non in ultimo, portano il marchio di qualità “Made in Germany”: R&D e design costituiscono un processo integrato e sono saldamente ancorati alla sede in Germania. La sfida basilare nello sviluppo di design personalizzati e innovativi per i rubinetti consisteva nel mantenere la qualità GROHE, famosa in tutto il mondo, e traslarla in un prodotto stampato in 3D. Al centro si poneva il

mantenimento della purezza dell’acqua, vale a dire il materiale in polvere utilizzato deve essere conforme al regolamento sull’acqua potabile ed essere adeguatamente qualificato per la produzione additiva. Inoltre, già prima della produzione occorre tenere conto delle deformazioni termiche. A causa degli alti requisiti superficiali, si dovrebbero inoltre ridurre al minimo le eventuali lavorazioni di rifinitura necessarie.

Propria del marchio GROHE, è infatti l’assunzione di responsabilità imprenditoriale e la creazione di una catena del valore rispettosa delle risorse. Dall’aprile del 2020 la produzione del marchio di prodotti sanitari ha raggiunto il traguardo delle zero emissioni di CO2. GROHE si è inoltre posta come obiettivo per il 2021 di utilizzare imballi senza plastica per i suoi prodotti.

La soluzione Per molti anni il team GROHE incaricato del design e dello sviluppo si è occupato intensamente della stampa 3D e ha maturato una profonda esperienza nella tecnologia e nella qualificazione dei materiali. Nel gennaio del 2018, la scelta è caduta alla fine su due macchine TruPrint 3000 di formato medio di TRUMPF. Per lo sviluppo di rubinetti da bagno è stato studiato un procedimento proprio con una formula specifica per la polvere metallica ritenuta idonea dall’azienda. In vista della necessaria omologazione per acqua potabile, GROHE ha registrato un proprio brevetto.

Realizzazione in sole 52 ore!

I due design dei rubinetti GROHE Icon 3D vengono prodotti in piccola serie, con 6.000 ore di tempo di lavoro della macchina all’anno; a questo scopo la TruPrint 3000 lavora in regime di tre turni a pieno carico. Nella TruPrint 3000 c’è posto complessivamente per due rubinetti per ogni processo di stampa; i rubinetti vengono stampati in circa 4.700 turni in acciaio o una lega di ottone da 0,06 mm di spessore. Lo spessore della parete è compreso tra 1 e 1,5 mm; il punto di fusione minimo è di 1400 °C. Dopo la stampa, il componente viene lavorato meccanicamente su una fresatrice CNC. Seguono poi la levigatura manuale e la spazzolatura fine, ultimo passaggio per la finitura superficiale. Mentre in un procedimento di produzione tradizionale sarebbero necessari 4,5 mesi per completare le fasi dalla costruzione delle vie d’acqua fino al montaggio dei componenti, tutte le fasi di sviluppo e produzione necessarie nella stampa 3D si svolgono in sole 52 ore.

Design sostenibile, personalizzato e di serie Il metodo di stampa 3D utilizzato da GROHE introduce una rivoluzione dal punto di vista dello sviluppo e della produzione. È infatti possibile, in questo modo, ripensare i design e realizzare in modo efficiente richieste di personalizzazione, ad esempio in

progetti di architettura. La produzione additiva è interessante anche dal punto di vista della sostenibilità: il metodo che non spreca risorse consuma soltanto il materiale strettamente necessario. Componenti, come la bocca d’uscita e la manopola, possono essere molto più sottili e quindi prodotti con minor consumo di materiale: se si confronta la variante realizzata con la stampa 3D del rubinetto GROHE Allure Brilliant con il suo analogo predecessore in ottone, si ottiene una riduzione di peso di circa il 55%. “La ‘scintilla’ additiva sta attraversando da noi l’intera organizzazione”, afferma Thorsten Schollenberger, Vice Presidente Industrial Engineering, EHS & Sustainability, di GROHE. Al momento da GROHE sono in atto molti workshop, come sostiene Schollenberger, con l’obiettivo di scoprire nuovi prodotti e nuove applicazioni, da poter stampare sulla base di nuovi materiali. GROHE ha attivato progetti simili per l’utilizzo della stampa 3D per la produzione di utensili.

TruPrint 3000, soluzione flessibile per la produzione additiva industriale La TruPrint 3000 è una macchina universale di formato medio (LMF/ PBF/LPBF) per la produzione in serie flessibile di componenti metallici complessi mediante stampa 3D, con gestione industriale di pezzi e polvere. In combinazione con la gestione industriale di pezzi e polvere, la macchina è ideale per l’impiego nei Job Shop. Maggiore flessibilità, qualità e produttività per la produzione in serie additiva grazie all’opzione Fullfield Multilaser con due laser a 500 watt di TRUMPF di cui si può beneficiare con la stampante 3D per metallo TruPrint 3000.

La produttività raddoppia e i costi dei pezzi si riducono notevolmente, a prescindere dalla geometria dei componenti. Il monitoraggio e la calibratura automatici del Multilaser durante il job di costruzione permettono di ottenere la migliore qualità per componenti Multilaser stampati. Gli ultimi sviluppi della guida con gas inerte aumentano ulteriormente la qualità dei componenti e la riproducibilità dei pezzi. Melt Pool Monitoring esegue la documentazione in parallelo al job di costruzione. Si possono così soddisfare gli obblighi di documentazione, come ad esempio quelli nel settore medicale.

La TruPrint 3000 si adatta con estrema flessibilità ai requisiti individuali dei clienti TRUMPF. Con un volume di costruzione di 300 mm di diametro e 400 mm di altezza, trova impiego in svariati settori. È possibile scegliere tra estrazione interna o esterna in base alle dimensioni e alla complessità dei componenti, alle preferenze nel flusso di lavoro e ai volumi di produzione: il tutto con la protezione del gas inerte. La TruPrint 3000, inoltre, permette di ridurre al minimo di tempi di inattività della stampante 3D grazie alla possibilità di lavorare durante il tempo mascherato.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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La stampa 3D con l’utilizzo di polveri di metallo sta acquisendo sempre maggiore rilievo in molte aree della produzione industriale. L’additive manufacturing per TRUMPF, con circa 20 anni di esperienza nel settore, include sia le stampanti 3D per metallo (Laser Metal Fusion), con le quali si possono creare dalla polvere componenti completi e prototipi, che macchine laser ad alta produttività per la saldatura a riporto laser nel settore del rivestimento e della riparazione (Laser Metal Deposition).

Nell’ambito della Laser Metal Fusion TRUMPF propone 4 differenti modelli di macchina che offrono differenti volumi di lavoro cilindrici, dalla TruPrint 1000 che consente un diametro e altezza di 100x100 mm alla TruPrint 5000, che consente un diametro massimo di 300 mm x altezza massima di 400 mm.

I diversi modelli di TruPrint si differenziano anche per la potenza laser che può essere montata sulla macchina, cominciando con la potenza di 200 W della TruPrint 1000 e arrivando a 500 W della TruPrint 5000.

Con l’opzione multilaser, ovvero la possibilità di avere due laser a fibra della medesima potenza che scansionano contemporaneamente qualsiasi zona dell’area di lavoro, è possibile aumentare la produttività fino all’80%.

TruPrint 1000: Laser Metal Fusion per componenti metallici complessi Partendo dalla più piccola delle stampanti 3D TRUMPF, la TruPrint 1000, anche le forme più complesse possono essere trasformate in un componente 3D metallico in modo semplice e veloce con un livello qualitativo eccellente.

Le diverse funzioni della macchina la rendono la soluzione più innovativa e produttiva sul mercato in particolare per il settore dentale e medicale e per la rapidità di installazione unita alla intuitività del suo touch screen e alla possibilità offerta all’operatore di farsi guidare passo dopo passo attraverso le singole fasi operative, assicurano un rapido ritorno dell’investimento.

Attraverso l’innovativo sistema di recoater, vengono coordinati quasi simultaneamente l’apporto di materiale e la fusione laser. Una fotocamera integrata nella camera di costruzione della TruPrint 1000 con l’elaborazione automatica delle immagini permette il monitoraggio automatico del letto di polvere. In questo modo i parametri di qualità sono controllati strato su strato ed è possibile avere costantemente una panoramica dello stato dei componenti.

Tempi di lavoro più lunghi e massima precisione e rapidità Sono due le funzioni che rendono questo prodotto la soluzione più indicata nel settore dentale: la funzione Multiplate e la funzione Preform.

La funzione Multiplate consente l’applicazione di un

massimo di quattro piastre di substrato nel cilindro di costruzione e permette di cambiare automaticamente la piastra di substrato alla fine della lavorazione senza interrompere il processo LMF e senza intervento da parte dell’operatore. Il software della macchina fornisce un supporto completamente automatico tra il termine del primo job di costruzione e l’avvio di quello successivo. I job di costruzione terminati vengono raccolti nel contenitore di recupero.

La funzione Preform consente la produzione precisa e rapida di singoli abutment personalizzati, termine in uso in odontoiatria e traducibile come moncone, con una significativa riduzione dei costi per componente. Su una piastra per l’opzione Preform si possono stampare fino a 64 abutment individuali, prelevabili con facilità dalla piastra.

La TruPrint 1000 permette anche la lavorazione industriale di metalli amorfi, ovvero con un’altissima resistenza ed elasticità, nonché resistenza alla corrosione e biocompatibilità.

Grazie alle proprietà di questi materiali è possibile ridurre il peso del componente e i tempi produttivi.

Con il pacchetto TruPrint 1000 Dental insieme al software TruTops Print viene fornito un software industriale per la preparazione del job di costruzione, per il calcolo rapido della durata dei job e che consente di importare ed esportare i parametri di stampa. Oltre al pacchetto Dental, sono disponibili ulteriori pacchetti pensati per settori differenti, ciascuno con esigenze e peculiarità.

TRUMPF propone la predisposizione per cilindri interscambiabili, che aumenta la funzionalità della macchina e adatta l’utilizzo della polvere alla geometria dei componenti, permettendo inoltre di ridurre il diametro di lavoro e lo spreco di polvere. È infine disponibile il pacchetto Industry, pensato per le esigenze di aziende industriali e che consente di lavorare una elevata gamma di materiali reattivi come titanio e alluminio, comprendendo una glovebox per minimizzare il contatto con la polvere ed un sensore di ossigeno ad alta risoluzione fino a 100 ppm.

Laser verde: stampa 3D di rame e altri metalli preziosi Le TruPrint TRUMPF possono rientrare in un progetto di Industria 4.0 grazie all’utilizzo del TruTops Monitor. Le soluzioni di monitoring intelligenti di TRUMPF permettono di monitorare e analizzare con precisione il processo additive, grazie all’acquisizione ed elaborazione di tutta una serie di dati e informazioni tramite sensoristica.

Combinando la TruPrint 1000 con la sorgente TruDisk 1020, uno dei primi laser verdi industriali sul mercato con una lunghezza d’onda di 515 nm, possono essere elaborati materiali altamente riflettenti. La TruPrint 1000 Green Edition consente la stampa 3D di materiali come rame, leghe di rame e metalli preziosi, difficili o impossibili da lavorare con la lunghezza d’onda dell’infrarosso.  M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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SPECIALE M AT E R I A L I , T R AT TA M E N T I E F I N I T U R E P E R L A P R O D U Z I O N E A D D I T I VA

additiva

PRODUZIONE

IL FUTURO PUNTA SU MATERIALI SEMPRE PIÙ SOSTENIBILI PRODOTTI DA RISORSE NATURALI O MATERIALI RICICLATI, E SOLUZIONI DI POST-PROCESSING PIÙ RAPIDE E AUTOMATIZZATE di Patrizia Ricc

Di Patrizia Ricci

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L

a stampa 3D, oggi sempre più diffusa, consente di realizzare una gamma praticamente sconfinata di prototipi e componenti per le applicazioni più diversificate, in modo rapido ed economico. Tuttavia, se si vogliono ottenere parti che abbiano l’aspetto desiderato o proprietà meccaniche e caratteristiche funzionali specifiche, molto dipende non solo dalla scelta del giusto processo di stampa quanto da quella del materiale. I materiali sono una componente chiave del mercato della stampa 3D. È possibile individuare sostanzialmente quattro famiglie di materiali: polimeri, metalli, ceramiche e compositi, ognuna in fase di continuo sviluppo.

Saranno proprio le innovazioni in termini di materiali che nel prossimo futuro porteranno all’apice il settore dell’AM. Sono tantissimi i materiali disponibili per la stampa 3D, ciascuno con caratteristiche uniche che lo rendono la scelta migliore per casi d’uso specifici. E la lista si allunga continuamente.

@Norblast

La plastica, un materiale sempre più sostenibile La plastica è realizzata con composti sintetici o semi-sintetici ed è un materiale malleabile, cioè può cambiare forma. La maggior parte delle plastiche è interamente sintetica, derivata da elementi petrolchimici; tuttavia, sono sempre di più i produttori che stanno cercando di produrre filamenti, resine o polveri da risorse naturali e rinnovabili, in funzione della domanda degli utenti che è orientata verso materiali sempre più sostenibili, che possano essere riciclati o almeno riutilizzati e che abbiano un minore impatto ambientale, come l’acido polilattico (PLA). Se prodotta sotto forma di filamenti o di polvere, la plastica deve essere fusa per formare l’oggetto stampato strato per strato; se invece viene prodotta sotto forma di resina, per formare l’oggetto si deve solidificare.

Nel campo delle plastiche, sostanzialmente si hanno due macrocategorie: le termoplastiche, le più utilizzate, e le plastiche termoindurenti. Nel primo caso, il materiale si caratterizza per la sua capacità di passare attraverso numerosi cicli di fusione e solidificazione. Si possono riscaldare e modellare M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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SPECIALE M AT E R I A L I , T R AT TA M E N T I E F I N I T U R E P E R L A P R O D U Z I O N E A D D I T I VA nella forma desiderata con un procedimento reversibile, dato che non implica alcun legame chimico; quindi è possibile riciclare o fondere e riutilizzare il materiale. Ad ogni ciclo di fusione, tuttavia, le proprietà cambiano leggermente. Le plastiche termoindurenti, invece, rimangono in uno stato solido permanente dopo la polimerizzazione. I polimeri dei materiali termoindurenti creano legami incrociati durante il processo di polimerizzazione, indotto da calore, luce o radiazioni adeguate. Se riscaldate, le plastiche termoindurenti non si fondono, ma si decompongono, e non si riformano una volta raffreddate, per cui non è possibile riciclarle o trasformarle nuovamente nei loro componenti originali. I tre processi più usati per la stampa 3D in plastica sono: l’FDM, modellazione a deposizione fusa, più popolare ed economico, che fonde ed estrude filamenti termoplastici che vengono poi depositati strato per strato nell’area di stampa dall’ugello della stampante; lo SLA (stampanti stereolitografiche) che utilizza materiali termoindurenti e reattivi alla luce, chiamati “resine”, allo stato liquido indurendole tramite polimerizzazione laser (fotopolimerizzazione); la SLS, sinterizzazione laser selettiva, che utilizza un laser ad alta potenza per fondere piccole particelle di polvere termoplastica. I diversi materiali e processi di stampa 3D hanno ciascuno i propri punti di forza e punti deboli che ne definiscono l’idoneità a differenti applicazioni.

Altre due tecnologie che possono stampare con le plastiche sono Material Jetting e Multi Jet Fusion. Vediamo ora quali sono le plastiche più utilizzate nella stampa 3D o almeno le più conosciute.

Le plastiche più utilizzate I filamenti di ABS sono i più utilizzati; si tratta di un termoplastico che contiene una base di elastomeri basati su polibutadiene che lo rende più flessibile e resistente agli urti. L’acido polilattico o PLA, ha il vantaggio di essere biodegradabile, a differenza dell’ABS, in quanto realizzato utilizzando materie prime rinnovabili come l’amido di mais; l’ASA, è un materiale che ha proprietà simili all’ABS, ma ha una maggiore resistenza ai raggi UV; il tereftalato di polietilene, o PET, è comunemente contenuto nelle bottiglie di plastica usa e getta. Il PET è piuttosto rigido e ha una buona resistenza chimica; il PETG, o poliestere modificato con glicole, è invece una termoplastica ampiamente utilizzata sul mercato della manifattura additiva, che unisce la semplicità della stampa 3D del PLA e la resistenza dell’ABS. Si tratta di una plastica amorfa che può essere riciclata al 100% che ha la stessa composizione chimica del polietilene tereftalato; il policarbonato (PC), resistente e trasparente, è un materiale dalla elevata resistenza e buona resistenza alla temperatura, in grado di resistere a qualsiasi deformazione fino a circa 150°C. Ha una densità molto più bassa del vetro ed è quindi particolarmente interessante per il design di parti ottiche, schermi protettivi oppure oggetti decorativi. I polimeri ad alte prestazioni (PEEK, PEKK, ULTEM), sono filamenti dalle elevate prestazioni con caratteristiche meccaniche simili a quelle dei metalli. Il 72

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polipropilene è un’altra termoplastica ampiamente utilizzata nel settore automobilistico. Infine abbiamo anche il nylon. Solo per citare le plastiche più comuni.

I materiali compositi, ibridi, solubili e flessibili I materiali compositi, comunemente conosciuti come fibrorinforzati, sono caratterizzati dall’aggiunta di fibre alla matrice plastica per conferire maggiore robustezza a parità di peso. Ci sono due tipi di rinforzo: fibre corte o fibre continue.

Le prime consistono in segmenti di lunghezza inferiore a un millimetro, mescolate ai materiali plastici tradizionali per la stampa 3D o ai materiali termoplastici quali nylon, ABS o PLA, per aumentare la rigidità e, in minore misura, la resistenza dei componenti. Le seconde vengono aggiunte alle termoplastiche in maniera continuativa per produrre un pezzo più robusto.

La fibra principale impiegata nel settore della stampa 3D è la fibra di carbonio, ma ci sono anche altre fibre, come la fibra di vetro o il Kevlar. Ci sono anche i materiali ibridi, che nascono dall’unione di plastiche e polveri che danno loro un nuovo colore, una nuova finitura o ulteriori proprietà. Spesso basati sul PLA, questi materiali sono solitamente composti al 70% da

Produzione additiva in ceramica Quello della produzione additiva in ceramica è un mercato di nicchia con forti previsioni di crescita. Si prevede che il suo valore sarà di 400 milioni di dollari entro il 2032, cioè 7 volte più di adesso, anche se, al momento, è una tecnologia spesso sconosciuta ai più e ancora agli esordi. Certamente meno diffusa rispetto alla stampa 3D di polimeri e di metalli, per ora è utilizzata per la ricerca e la prototipazione rapida, soprattutto in settori come l’aerospaziale, la difesa, l’ingegneria dentale e chimica, che sono interessati alla produzione di pezzi in piccola serie.

Stampa 3D in metallo

@Weerg

PLA e al 30% da materiali ibridi, quali, ad esempio, filamenti a base di legno come bambù, sughero, polvere di legno e molto altro che donano al filamento ibrido una consistenza più organica. Alcuni materiali ibridi contengono polveri di metallo per dare ai pezzi una finitura metallizzata. Gli oggetti in alumide sono prodotti a partire da una combinazione di poliammidi e polvere di alluminio impiegando il processo SLS e, per la loro superficie porosa e l’aspetto granuloso, necessitano di alcuni trattamenti di post-elaborazione quali molatura, sabbiatura, rivestimento o fresatura.

I materiali solubili sono materiali stampati affinché si dissolvano in una fase successiva del processo di fabbricazione.

I due materiali per filamenti solubili più comuni sono HIPS (polistirene antiurto) e PVA (polivinil acetato). I filamenti flessibili sono simili al PLA, ma solitamente sono realizzati in TPE o in TPU. Il vantaggio di utilizzare questi filamenti nella stampa 3D è che permettono la creazione di oggetti deformabili, ampiamente impiegati nel settore della moda.

E da ultimo, non certo per importanza, ci sono le resine che consentono di creare oggetti estremamente precisi e dalle superfici lisce.

La stampa 3D in metallo è utilizzata soprattutto nei settori aerospaziale, automobilistico e medico, poiché consente la stampa di pezzi complessi in metallo a un prezzo relativamente basso, se confrontato con i processi di fabbricazione tradizionali.

Sistemi ibridi, deposito di metallo, materiali di recupero e numerosi altri progetti innovativi degli ultimi anni rendono il processo più efficiente che mai. Tra i materiali più comunemente usati nella stampa 3D a metallo troviamo l’alluminio, principalmente utilizzato sotto forma di lega, resistente e leggero. L’acciaio, popolare soprattutto nelle applicazioni industriali, perché offre solide proprietà meccaniche e una buona finitura superficiale. L’acciaio è un materiale resistente e antigraffio, adatto alla stampa di strumenti per utilizzo finale e altre parti ad alta resistenza, mentre le leghe di nickel possiedono un’alta resistenza a trazione, attrito e rottura, e sono resistenti al calore e alla corrosione. Inoltre, ci sono metalli come il gallio, il cromo-cobalto, per applicazioni mediche e il titanio, leggero e di eccellenti caratteristiche meccaniche, robusto e altamente resistente a calore, ossidazione e acidi; per la sua buona resistenza alla corrosione e la sua biocompatibilità, il titanio è usato per applicazioni mediche. I metalli preziosi vengono principalmente impiegati in gioielleria. Nonostante il loro costo elevato, oro, argento e bronzo sono tutti impiegati nella stampa 3D per la creazione di pezzi di gioielleria complessi. La sfida principale in quest’ambito, tuttavia, è la finitura.

Tecnologie avanzate di superficie per l’Additive Manufacturing I processi di stampa 3D stanno rivoluzionando il modo di progettare, produrre ed utilizzare molti componenti, sia in polimero che in metallo: processi che si perfezionano di giorno in giorno e sistemi di stampa 3D industriale ormai presenti in numerose realtà aziendali del settore manifatturiero. Oltre allo sviluppo delle tecnologie di fabbricazione e alla ricerca sui materiali più idonei e performanti, si fa sempre più pressante l’esigenza di creare conoscenze e tecnologie per modificare nel modo voluto le superfici delle parti prodotte per Additive Manufacturing, focalizzando l’attenzione soprattutto sulla finitura superficiale, sui trattamenti e i rivestimenti, e sul controllo delle tensioni residue. Se infatti le tecnologie additive M &A | GENNAIO/FEBBRAIO 2022

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SPECIALE M AT E R I A L I , T R AT TA M E N T I E F I N I T U R E P E R L A P R O D U Z I O N E A D D I T I VA sono numerose, lo sono anche i metodi di post-produzione (rimozione dei supporti, del materiale in eccesso, finiture, lucidatura, trattamento termico, ecc.) e, in funzione della tecnologia di stampa impiegata, la post-elaborazione può essere più o meno lunga e complessa. I metodi più utilizzati nel 2021 hanno percentuali che indicativamente variano tra: rimozione dei supporti di stampa per l’82%, finitura della superficie per il 67%, rimozione della resina per il 45% e rimozione della polvere per il 44%. Il problema maggiore del post-processing è nel passaggio dalla prototipazione rapida alla produzione di massa.

Trattamento superficiale di superfici complesse Le caratteristiche delle superfici prodotte, in determinate condizioni, possono influenzare le proprietà finali dei manufatti.

Ad esempio, nel settore degli stampi, per i quali le opportunità di creare canali di raffreddamento con geometria complessa (conformal cooling) fornita dalla stampa 3D rappresenta un valore molto importante e innovativo per un miglioramento delle loro performance, le finiture sono determinanti. Le ricerche attualmente in corso hanno come scopo proprio il conseguimento di una soluzione al problema del trattamento superficiale di configurazioni complesse e il condizionamento delle superfici interne di tali canali. La libertà nel design del pezzo ed in particolare la facilità di creare camere, cavità e canali interni non altrimenti ottenibili, resa possibile dalle tecnologie additive, rappresenta indubbiamente uno degli aspetti più interessanti ed apporta numerosi vantaggi alla produzione, ma l’elevata rugosità dei componenti prodotti, che per alcuni di essi costituisce di per sé un requisito voluto, rimane, nella maggior parte dei casi, ancora uno dei limiti principali e un elemento penalizzante, specialmente all’interno dei canali e delle camere. L’industria della manifattura additiva è quindi alla ricerca di tecniche e processi di levigatura delle superfici che permettano di raggiungere livelli di rugosità ottimali. La stampa 3D è efficace con metalli, plastiche, materiali compositi, ceramica e vetro: la lista delle materie prime da utilizzare, come abbiamo visto, è praticamente infinita, ma per molti versi, il post-trattamento rappresenta ancora una sfida. La finitura di componenti ottenuti da AM (additive manufacturing) richiede tuttavia un’analisi dell’intero flusso di processo per poter garantire la qualità superficiale desiderata, sia che avvenga tramite operazioni di rimozione delle strutture di supporto, che di rottura degli spigoli, di lucidatura ad alto gloss, di levigatura, raggiatura o di preparazione alla verniciatura. Da anni, alcune aziende del settore, hanno messo a punto numerosi processi di levigatura, lucidatura e granigliatura sviluppati specificatamente per questo scopo: in questo modo, è possibile trattare praticamente qualunque materiale, dalla plastica al metallo, e pezzi ottenuti con le più svariate tecnologie. Il ventaglio delle opzioni disponibili spazia dall’omogeneizzazione delle superfici alla lucidatura con bassi valori di rugosità e persino ad alto gloss.

I fattori da prendere in considerazione sono la tecnologia di produzione additiva impiegata, la granulometria, le tolleranze degli strati di materiale applicati e la posizione del pezzo nella 74

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camera di produzione. La finitura di massa, ad esempio, è la tecnologia di riferimento per i pezzi in plastica o metallo. A seconda della forma e dimensione dei componenti e delle loro specifiche tecniche, è possibile ottenere le finiture desiderate con un trattamento in batch o individuale. Anche se, in ogni caso, sarebbe importante prendere in considerazione il grado di finitura richiesto già a partire dalla fase di progettazione.

La finitura dei componenti metallici I manufatti ottenibili mediante tecnologie additive hanno raggiunto ormai una qualità molto elevata, basti pensare a quella delle microfusioni ottenute mediante fusione a letti di polvere; anche i polimeri lavorabili presentano caratteristiche sempre più elevate, come la resistenza al calore e alle sollecitazioni meccaniche e chimiche. Tuttavia una delle caratteristiche dei processi additivi, in particolare di quelle con tecnologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion), è proprio la non ottimale qualità superficiale dei componenti dopo la fase di stampa.

Questo è dovuto all’utilizzo di polveri come materia prima, alla realizzazione del componente strato su strato (staircase effect) e alla presenza di supporti necessari alla produzione del componente stesso. Anche se la risoluzione ottenibile ha raggiunto livelli molto alti, si va dai decimi di millimetro della tecnologia FFF ai centesimi della stereolitografia ai micron della fusione a letti di polvere dettata delle dimensioni del granello di polvere metallica, tali tecnologie additive non presentano ancora la possibilità di produrre particolari estetici senza alcun trattamento successivo e quindi non si può prescindere dal ricorso a trattamenti estetici e funzionali. A seconda delle specifiche esigenze di ogni singolo componente vengono applicate tecnologie e soluzioni differenti.

@Norblast

Nell’Additive Manufacturing metallico, la rimozione dei supporti viene tradizionalmente effettuata manualmente tramite scalpelli, lime e piccole mole. Tuttavia, i metodi di rifinitura a mano sono costosi, irregolari e non riescono a stare al passo di una produzione di massa. Oggi l’evoluzione della tecnologia e in particolare delle tecniche di post-processing sta portando sempre di più all’utilizzo di metodi automatizzati per la finitura dei componenti. Il processo di rifinitura delle superfici per la produzione additiva può essere automatizzato, ad esempio, con soluzioni tecnologiche, in alcuni casi ancora in fase di brevetto, che integrano hardware e software proprietari con la chimica, garantendo che ogni componente stampato abbia la Ruvidezza Media (Ra) e la consistenza dimensionale desiderata, e conservi intatta la rifinitura dei dettagli delle stampe in 3D. Queste tecnologie innovative, che assicurano la rimozione coerente e totale dei supporti da ogni componente senza rotture e garantiscono la sicurezza che ogni componente risulti identico, ogni volta, eliminano i “rallentamenti” del post-printing manuale, combinando combustibili eco-sostenibili con l’uso di software e hardware proprietari, per portare a termine una rimozione dei supporti automatizzata e intelligente.

Le tensioni residue Relativamente alla produzione di componenti metallici, le attuali tecnologie inducono tensioni residue tutt’altro che trascurabili. Tensioni che possono produrre deformazioni del componente o scadente resistenza meccanica, a cui occorre prestare attenzione. In questo settore sono in atto ricerche e sperimentazioni che hanno già dimostrando sostanziali miglioramenti delle performance di fatica di componenti metallici attraverso opportuni trattamenti di shot peening. Lo

shot peening o pallinatura controllata, è un trattamento atto a migliorare la resistenza a fatica presente sui componenti.

Tale trattamento può raggiungere notevoli profondità ed è spesso impiegato per ritardare od eliminare le rotture associate a stress-corrosion, fretting, pitting e per ridurre gli effetti negativi legati alla decarburazione di superfici. In ambienti aeronautici viene impiegato anche prima dei rivestimenti galvanici per eliminare l’infragilimento derivante dalla deposizione dello strato. A seguito del trattamento cambia la rugosità del pezzo. Nel caso di leghe in alluminio, materiale abbastanza tenero, solitamente si fa una sabbiatura delicata, a bassa pressione di lavoro, con elementi ceramici, particelle di allumina o di silice o altre particelle abrasive particolari, che permettono di levigare la superficie in modo significativo. Si ottengono riduzioni di rugosità superficiale anche dell’85%.

Per materiali che hanno durezza superficiale superiore, si può pensare di aumentare l’abrasività delle particelle o aumentare la pressione. Questi trattamenti superficiali richiedono qualche accorgimento progettuale: nel caso di SLM (Selective Laser Melting) si deve lasciare un sovrametallo di circa 0.5-1 mm mentre nel caso EBM (Electron Beam Melting) si arriva anche a 2 mm. Eventuali trattamenti di pallinatura innalzano la durata a fatica del componente. Inoltre un componente “as built” tende ad avere dei valori di snervamento molto alti a scapito dell’allungamento a rottura, a cui si può porre rimedio mediante opportuni trattamenti termici, che variano in funzione di come e quanto si desidera variare la microstruttura interna del metallo.

Rivestimenti PVD-CVD-DLC Per ottenere superfici dalle basse rugosità ed evitare conseguenti problemi di attriti, nel caso di componenti a diretto contatto tra loro, e fenomeni di incollamento, nel caso di parti stampanti, e per ottimizzare le superfici si possono applicare anche rivestimenti PVD-CVD-DLC. Questi coatings a film sottile consentono di ottenere notevoli benefici sulle superfici. Il DLC è un rivestimento che sfrutta due proprietà chimiche del carbonio: la durezza tipica del diamante (da cui il nome Diamond Like Carbon) e la facilità di scorrimento della grafite. Con questa tecnica si possono ottenere ricoperture più resistenti all’usura o con proprietà tribologiche diverse (la tribologia è la scienza che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura di superfici a contatto e in moto relativo). Il DLC viene depositato per mezzo della tecnologia PACVD che garantisce l’ottima adesione al substrato e consente di gestire la modulazione dei legami delle strutture SP3, diamante, e SP2, grafite, che sono due diversi legami naturali del carbonio con proprietà quasi opposte. La PACVD è la tecnologia più innovativa per la generazione del rivestimento tramite plasma. Combina le migliori proprietà del PVD (Physical Vapor Deposition) e del CVD (Chemical Vapor Deposition) e consente di eseguire processi di deposizione a temperature molto più basse al fine di non alterare le caratteristiche del substrato.

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SOLUZIONI DALLE AZIENDE ALFATESTLAB

QUANTI CICLI DI STAMPA ADDITIVA PER UN LOTTO DI POLVERE METALLICA?

Figura 2. Distribuzione granulometrica in volume delle particelle del campione di polvere metallica non processato (rosso), dopo 18 cicli (verde) e dopo 24 cicli di stampa additiva (blu)

morfologici forniti dal Morphologi 4: Circolarità, Elongazione e Convessità. Al variare dei valori assunti da questi parametri cambia la morfologia delle particelle: Circolarità ed Elongazione permettono di distinguere particelle con forma sferica da particelle più allungate. I valori variano da 0 a 1 per entrambi i parametri, particelle aghiformi hanno elongazione pari a 1 e circolarità pari Figura 1. Classificazione morfologica delle particelle del campione di polvere metallica non processato (rosso), dopo 18 cicli (verde) e dopo 24 cicli di a 0, mentre particelle sferiche hanno elongazione pari a 0 e stampa additiva (blu) circolarità pari a 1. La convessità, infine, è associata al contorno della particella ed è definita come il rapporto tra il perimetro di un Le caratteristiche delle polveri metalliche utilizzate per la elastico immaginario che circonda la particella e il perimetro della produzione additiva determinano le proprietà e la qualità particella stessa (i valori variano da 0 a 1). Particelle lisce avranno del componente finale. La qualità della polvere è fortemente convessità vicina a 1, mentre particelle di forma irregolare, come influenzata dalla sua sfericità, dalla presenza di satelliti (piccole agglomerati, particelle con la superficie rugosa o con presenza di particelle attaccate sulla superficie di particelle più grandi) satelliti avranno valori di convessità inferiori. A destra del grafico e dalla distribuzione granulometrica. Particelle sferiche, con in figura 1 sono riportate immagini rappresentative delle particelle una superficie liscia, hanno un impacchettamento migliore e contenute in ciascuna classe. Dalla classificazione risulta evidente permettono di ottenere strati più densi e omogenei rispetto a l’aumento (% in numero) di particelle meno sferiche, con più polveri di forma irregolare. La caratterizzazione della morfologia satelliti e/o aggregate all’aumentare del numero di cicli di utilizzo della polvere risulta pertanto fondamentale sia per il controllo rispetto al campione iniziale. Il cambiamento morfologico, come della materia prima che per il riutilizzo in ulteriori cicli delle polveri atteso, è accompagnato da un aumento della granulometria per i non fuse. Il controllo morfologico delle polveri metalliche permette quindi di migliorare l’efficienza del processo di produzione additiva campioni con più satelliti e aggregati, come evidenziato in Figura 2 dall’analisi granulometrica con diffrazione e di ottenere componenti finali di lasere in figura 3 dalle immagini SEM. qualità superiore. In Alfatestlab* Alfatestlab, una piattaforma utilizziamo il Morphologi 4 ovvero tecnologica al servizio del settore un analizzatore automatizzato Additive manufacturing d’immagine per caratterizzare la Alfatestlab offre un servizio di analisi delle morfologia delle polveri metalliche. polveri metalliche dedicato alle tecnologie Un nostro cliente ci ha chiesto di additive, grazie ad una piattaforma analizzare una polvere metallica tecnologica di ultima generazione in grado prima dell’utilizzo e dopo diversi di caratterizzare la granulometria, la forma, cicli di stampa additiva per valutare la scorrevolezza, la densità delle polveri come il processo modifichi la metalliche, oltre a fornire immagini di morfologia e la granulometria delle microscopia elettronica e analisi chimica particelle. In Figura 1 viene riportata In Figura 3 sono mostrate le immagini ottenute con EDX. la classificazione morfologica delle microscopio elettronico a scansione di alcune particelle contenute nei tre campioni (non processato, processato *info@alfatestlab.com; particelle. Per la classificazione dopo 18 cicli e processato dopo 24 cicli) che confermano i cambiamenti di forma riscontrati nell’analisi morfologica. tel. 02.61294602 sono stati utilizzati tre parametri 76

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ELMEC 3D

ELMEC 3D: FORMAZIONE ATTRAVERSO LE PIÙ RECENTI TECNOLOGIE La stampa 3D a metallo, quella con resine ignifughe oppure quella con polimeri di elevata resistenza meccanica, stanno ridefinendo l’intero processo produttivo delle aziende. Capaci di garantire una grande libertà progettuale e, al tempo stesso, una riduzione dei costi di produzione fino al 97%, queste tecnologie innovative stanno costituendo un enorme vantaggio per tutte quelle PMI che oggi stanno lottando per la rilocalizzazione, ossia per riportare la produzione in Italia ed abbattere così i costi della logistica.

In questo contesto, Elmec 3D - Business Unit di Elmec Informatica dedicata alla manifattura additiva - ha sviluppato un modello di formazione e consulenza per le PMI con lo scopo di supportarle nella scelta dei materiali e delle stampanti più adeguate, trasmettendo loro le competenze per un utilizzo competente ed efficace. Il cuore dell’attività di Elmec 3D è il suo laboratorio di circa 500 metri quadri a Brunello (VA) in cui è possibile testare diversi materiali e tecniche di stampa.

Tra le tecnologie più innovative presenti nel lab, HP JET FUSION 5200 è la soluzione più produttiva nella stampa 3D a polimero grazie alla tecnologia Multi Jet Fusion basata su polveri polimeriche solidificate tramite l’uso di lampade a infrarossi, di un agente di fusione e di un agente di dettaglio. Questa stampante consente la realizzazione di prototipi e parti funzionali in piccole e medie serie. Le materie prime sono altamente riusabili e i tempi di produzione sono fino a 10 volte più veloci rispetto alle altre tecnologie comparabili.

Alcuni componenti polimerici necessitano poi di un processo di lucidatura e levigatura chimica delle componenti stampate che garantisca superfici lisce a contatto con la pelle e prive di porosità, così di facilitarne la disinfezione. Elmec 3D ha stretto una partnership con AMT PostPro3D, che ha sviluppato un processo fisicochimico che può levigare un’ampia varietà di polimeri termoplastici, riducendo drasticamente le rugosità superficiali (fino ad un livello paragonabile allo stampaggio a iniezione), oltre a migliorare le proprietà tecniche come la rottura a impatto.

Le aziende dei settori medicale, elettronico e industriale che richiedono componenti V0, ovvero creati con un polimero in grado di

garantire un ritardo di fiamma, troveranno un’ottima soluzione nelle stampanti Figure4 di 3D Systems. Si tratta di stampanti 3D a resina che attraverso la tecnologia di fotopolimerizzazione, grazie a degli impulsi luminosi, solidificano il materiale di base costituito da una resina liquida. Hanno un “time per part” da record e garantiscono una bassa rugosità superficiale e un’ottima precisione nei dettagli.

I settori del power machinery, l’automazione industriale, il medicale, l’oil&gas, l’industria elettrica, ma anche i produttori di accessori per la moda guardano invece con particolare interesse alla stampa 3D a metallo binder jetting, che sta rivoluzionando la produzione additiva a metallo, rendendola molto più accessibile e produttiva. Per questo Elmec 3D ha aggiunto al proprio laboratorio due stampanti della statunitense Desktop Metal. Il modello SHOP lavora appunto con la tecnologia Binder Jetting, basata sulla fusione delle polveri di metallo e consente un’alta produttività per realizzare piccole e medie produzioni.

Il modello STUDIO è invece basato sulla tecnologia Bound Metal Deposition, ovvero sulla deposizione di materiale estruso, composto dall’unione di polvere di metallo e leganti polimerici, che vengono poi eliminati all’interno della fornace, per dare vita ad una parte interamente metallica.

Tra i metalli a disposizione per la stampa troviamo diversi tipi di acciai come il 17-40ph, il 316L o legati come il cromo cobalto.

Ulteriori materiali sono disponibili per la soluzione Studio, come ad esempio titanio e rame.

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SPECIALE M AT E R I A L I , T R AT TA M E N T I E F I N I T U R E P E R L A P R O D U Z I O N E A D D I T I VA

NORBLAST

QUALITÀ, FLESSIBILITÀ, PROGETTAZIONE PERSONALIZZATA TRA I CARATTERI DISTINTIVI DEL GRUPPO NORBLAST, DA OLTRE 40 ANNI INTERLOCUTORE ACCREDITATO A LIVELLO INTERNAZIONALE ANCHE NELLA 3D PRINTING LINE Il Gruppo Norblast nasce a Bologna nel 1977 dall’esperienza nel mondo della meccanica del Cavalier Remo Norelli. Le sperimentazioni e le collaborazioni con centri di ricerca e università, unite alla capacità di trovare soluzioni innovative alle problematiche evidenziate dal cliente, portano in breve l’azienda a diventare un punto di riferimento in Italia e all’estero nella costruzione di macchinari anche personalizzati e nei processi di sabbiatura e pallinatura controllata. Negli anni ’90 nascono Peen Service e la consociata spagnola Ipar Blast, divisioni specializzate nel processo di pallinatura controllata e applicazione di nuove tecnologie.

Norblast realizza soluzioni nei più svariati settori: additive manufacturing, aeronautica e aerospaziale, automotive, biomedicale, energia, fonderia, inox, leghe, meccanica, stampi, utensili.

Grazie alla progettazione e costruzione di sabbiatrici e pallinatrici di ultima generazione, infatti, il Gruppo Norblast si conferma un interlocutore accreditato

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per supportare le aziende nel processo di ammodernamento e informatizzazione secondo i parametri di Industry 4.0 prima e di Transizione 4.0 oggi, puntando a fornire non solo macchinari, ma soluzioni per una meccanica capace di cogliere le opportunità offerte dalla quarta rivoluzione industriale in atto.

La visione imprenditoriale di Norblast assicura già da tempo macchine sabbiatrici e pallinatrici progettate secondo le più moderne concezioni tecnologiche e predisposte per la completa automatizzazione dei processi, testimoniando un Made in Italy ad alto potenziale e adottando i sistemi di lavorazione più avanzati, orientati a risparmio energetico, riduzione delle emissioni, miglioramento gestionale, massima efficienza e al benessere degli utilizzatori. Caratteri distintivi come qualità, flessibilità, progettazione personalizzata, oltre al supporto tecnico e l’ottimizzazione dei prodotti e delle loro prestazioni, fanno di Norblast un interlocutore accreditato a livello

internazionale. Grazie alla consolidata esperienza nell’ingegneria delle superfici, unita alla capacità di comprendere le esigenze concrete delle realtà produttive e alla continua innovazione nel settore dei trattamenti superficiali, Norblast può affrontare rapidamente e con efficacia le innumerevoli sfide dell’Additive Manufacturing, per trattamenti dedicati ai componenti realizzati attraverso la moderna stampa 3D, ad oggi la tecnologia più dirompente nel panorama delle realtà manifatturiere e in grado di stravolgere i tradizionali paradigmi produttivi. Con l’esperienza maturata, un know-how in continuo aggiornamento e il laboratorio ricerca e sviluppo interno, le soluzioni di finitura superficiale Norblast, progettate sulla base dei materiali in gioco, delle caratteristiche del componente da realizzare e delle esigenze tipiche della tecnologia additiva utilizzata, donano agli elementi trattati effetti estetici particolarmente gradevoli e profili di rugosità idonei al miglior funzionamento.

SINTHESI ENGINEERING

DESIGN, INGEGNERIZZAZIONE E PROTOTIPAZIONE RAPIDA 3D Sinthesi Engineering nasce alle porte di Milano 30 anni fa come studio di progettazione grazie ad un grande sogno del sig. Covini tutt’ora proprietario e figura fondamentale della società. Con gli anni, la sua esperienza e le esigenze dei clienti hanno portato questa realtà ad introdurre al suo interno diverse tecnologie che potessero permettere ai vari clienti di avere un servizio più completo, diciamo quasi a 360°, permettendo quindi, come dice il motto aziendale, di veder realizzate le proprie idee. Sinthesi Engineering offre servizi di design, engineering, rapid prototyping e additive manufacturing.

Ingegneri e persone specializzate, diverse tecnologie distribuite su 11 macchine di proprietà ed un laboratorio sono gli ingredienti fondamentali che danno vita a questa realtà e permettono al cliente di veder crescere e toccare con mano le proprie idee, i propri sogni. SLA, FDM, MJF e DLP sono le tecnologie che Sinthesi Engineering offre e grazie ad un laboratorio dedicato ogni singola lavorazione viene curata nei minimi dettagli e personalizzata secondo le esigenze del cliente sia per ciò che riguarda la parte prototipale che per piccole produzioni. ABS, ASA, ULTEM, PA caricato CARBONIO, PA, PA caricato VETRO, gomme e siliconi sono i principali materiali che Sinthesi Engineering giornalmente lavora mentre verniciature, cromature, lucidature e galvanizzazione sono le principali finiture che sempre più vengono realizzate al suo interno per seguire quello che al giorno d’oggi è un fiore all’occhiello di questa realtà: qualità e precisione per rispecchiare la personalizzazione dei vari clienti.

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SPECIALE M AT E R I A L I , T R AT TA M E N T I E F I N I T U R E P E R L A P R O D U Z I O N E A D D I T I VA

WEERG

NUOVI MATERIALI IN ESCLUSIVA PER IL 3D PRINTING Weerg - il service di produzione che offre online lavorazioni CNC e stampa 3D in Italia e all’estero - conferma la propria vocazione all’innovazione con la costante introduzione di nuovi materiali testati e sperimentati dal reparto Ricerca e Sviluppo interno. Tra le novità più recenti, dedicate all’additive manufacturing con tecnologia FDM, il PEEK, polimero termoplastico organico dalle eccezionali proprietà meccaniche. Un plus che assicura prestazioni simili a quelle dell’alluminio, rendendolo perfetto per il metal replacement. “Nell’ultimo anno il settore del 3D printing è cresciuto esponenzialmente, manifestando l’esigenza di materiali sempre più performanti”, spiega Matteo Rigamonti, fondatore di Weerg. “Per questo investiamo importanti risorse nella messa a punto di materiali con caratteristiche peculiari da utilizzare per specifiche applicazioni industriali, ampliando costantemente la nostra offerta”. Oltre al PEEK, infatti, Weerg ha di recente introdotto in gamma per il metal replacement con tecnologia FDM anche Extreme™ Fibra di Carbonio+PA12, che si aggiunge al Nylon PA12 rinforzato vetro al 40%, all’ABS for FOOD e all’ABS medical, dedicati invece alla stampa con tecnologia HP MJF. Appartenente alla famiglia dei polieterchetoni, il PEEK è spesso denominato con l’appellativo di “re dei polimeri”, grazie alla sue performance uniche. È infatti contraddistinto da estrema leggerezza pur assicurando una resistenza alla trazione (UTS) fino a 89 Mpa. L’alta resistenza meccanica e la bassa densità lo rendono un candidato formidabile per sostituire le principali leghe metalliche non ferrose.

Inoltre, il PEEK impiegato da Weerg è ignifugo (testato in classe UL94 V0) e resistente a sostanze come olii, grassi, idrocarburi, garantendo ottime prestazioni a livello termico. Sopporta infatti un uso continuativo a temperature fino a 145°C che raggiungono i 250°C, se 80

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trattato termicamente. Tra i plus anche la massima resistenza alle vibrazioni, anche intense, e il bassissimo assorbimento dell’umidità che ne ampliano ulteriormente i campi di impiego. Il PEEK testato e utilizzato da Weerg è allo stato amorfo, dal caratteristico colore ambrato, per assicurare maggiore duttilità e resistenza agli impatti. Le lavorazioni in PEEK prodotte da Weerg si prestano quindi all’utilizzo anche in condizioni gravose e in ambienti difficili come l’aerospazio, dove può essere impiegato per la fabbricazione di componenti strutturali, cover e isolamenti, oppure nel settore medicale, in quanto considerato biomateriale avanzato per la realizzazione di impianti e protesi.

Grazie alla versatilità della fabbricazione additiva, su weerg.com è possibile ordinare stampe 3D dalle geometrie complesse con preventivo istantaneo e consegna anche in soli 3 giorni, sia in Italia sia all’estero. Già leader per l’unicità del suo servizio sul territorio

nazionale, Weerg punta infatti ad affermarsi ulteriormente nei principali mercati europei. Proprio per questo ha recentemente dato vita a nuovi siti in lingua e customer service dedicati agli utenti di Germania, Francia e Spagna, garantendo un’esperienza d’acquisto sempre più globalizzata. La proposta di Weerg, basata sull’e-commerce puro, si distingue infatti nel panorama internazionale per validità e completezza: qualità 100% made in Italy, preventivo istantaneo, prezzi competitivi e data di consegna certa. Il tutto garantito dall’eccellenza di un parco macchine di ultima generazione dotato delle migliori tecnologie. Il reparto 3D printing vanta infatti la più grande installazione europea di industrial printer HP Multi Jet Fusion 5210 di cui conta 12 unità, che si affiancano ad altrettante stampanti Stereolitografiche (MSLA +4KSPER) Lherr 4000 per le resine e 6 sistemi per l’additive manufacturing con tecnologia FDM.

Strada di Oselin 16 int. 17 33047 Remanzacco (Udine) | ITALY Tel +39 0432 648511 Fax +39 0432 667101

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RICERCA e INNOVAZIONE Liquid-Cooled Cold Plate per la Formula SAE del Politecnico di Milano ispirata alle squame dello squalo.

Un dissipatore di calore raffreddato a liquido più leggero del 25% e guide di flusso bioispirate che hanno aumentato la superficie di trasferimento del calore del 300%.

IL DESIGN DEL FUTURO ISPIRAZIONE E RISPETTO PER LA NATURA NEGLI ULTIMI ANNI IL TEMA DELL’ECOSOSTENIBILITÀ STA DIVENTANDO DOMINANTE E SIAMO TUTTI CHIAMATI A CONTRIBUIRE ALLA SALVAGUARDIA DEL NOSTRO PIANETA di Simona Arena

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P

Il design del futuro, non solo rispetterà il nostro ecosistema, ma diventerà sempre più integrato ad esso, fino al punto in cui sarà difficile distinguere ciò che è artificiale da ciò che è naturale.

PUNTOZERO nasce dal desiderio di creare un nuovo modo di progettare, basato sul dovere di rispettare l’ambiente e la voglia di fare quello che amiamo fare, cioè creare prodotti migliori per l’uomo e per l’ambiente in cui vive.

Con metodologie innovative che nascono dal dialogo tra concetti ingegneristici, scientifici, chimici, biologici e fisici, è possibile creare forme con complessità geometriche elevate, necessarie per arrivare a meccanismi, interazioni ed integrazioni sempre migliori e sempre più sostenibili. Talvolta, queste forme sono attrattive anche da un punto di vista estetico, ma non è forse dall’armonia delle forme naturali che deriva il concetto di bellezza?

Applicando competenze specifiche in settori diversi tra loro, si evidenzia come le realtà industriali abbiano tutte necessità e desiderio di: Innovare, migliorare e risolvere.

Siamo fermamente convinti che ogni azienda per essere competitiva e per crescere debba evolversi sfruttando nuove tecnologie e nuove metodologie progettuali.

Il ruolo della stampa 3D in questa evoluzione Le tecnologie di Additive Manufacturing nell’ultimo decennio si sono evolute con un orientamento sempre più focalizzato verso la produzione, ma solo con una progettazione mirata si può esaltare a pieno il potenziale di queste tecnologie.

Forma e funzione, tecnologia e materiale sono in stretta correlazione anche nella progettazione tradizionale, ma nel DfAM sono gli elementi multidisciplinari che concorrono alla definizione di un fenomeno, che grazie alle nuove tecnologie può essere creato così come viene immaginato da chi progetta e disegna.

Oggi più che mai innovare diventa fondamentale non soltanto per le multinazionali ma anche e soprattutto per tutte le PMI che costituiscono l’ossatura del nostro sistema industriale.

Dopo due anni difficili segnati dai disagi dovuti alla pandemia le nostre imprese si stanno risollevando.

Spinte dalla voglia di ricominciare e dagli aiuti che il PNRR ha messo a disposizione

dello sviluppo del paese le aziende, cercano soluzioni innovative per rispondere alle sempre più esigenti richieste del mercato.

La risposta a queste esigenze si traduce nell’adozione di nuove soluzioni tecnologiche, prima fra tutte la stampa 3D che grazie alla libertà di stampa, ai nuovi materiali e alle nuove metodologie di progettazione consente in modo concreto di raggiungere Time to market sempre più ridotti, livelli altissimi di personalizzazione, design esclusivi e livelli di performance sempre più elevati.

Non bisogna però sottovalutare il fatto che l’adozione delle tecnologie di Additive Manufacturing porta necessariamente ad una distribuzione diversa delle fasi del progetto. L’andamento lineare dello sviluppo di un prodotto con tecnologie tradizionali deve essere sostituito da un flusso progettuale in parallelo con la produzione.

L’additive manufacturing richiede dunque un cambio di paradigma, un approccio progettuale generativo e topologico che permette di esaltare le potenzialità di queste tecnologie.

Il Design for Additive Manufacturing “Nel nostro metodo di progettazione ci lasciamo ispirare dalla natura dando una forma ad ogni funzione e ad ogni singolo materiale che scegliamo per lo sviluppo dei nostri prodotti. Ecco perché la biomimesi costituisce un riferimento costante nelle metodologie da noi sviluppate.”

Per esempio, la texture lamellare presente sulla pelle degli squali fornisce alte prestazioni di fluidodinamica; i cristalli di forma cubica che costituiscono la perovskite forniscono ispirazione per le strutture lattice con cui lavoriamo per elaborare i nostri progetti.

Ottimizzazione topologica, computational design, lattice structures sono alcuni dei metodi di progettazioni più adatti alla produzione tramite AM. L’ottimizzazione topologica è uno dei vantaggi più evidenti nell’utilizzo delle tecnologie additive, ma va ben oltre la riduzione del peso e la distribuzione efficiente del materiale; è molto vicina ai meccanismi con i quali si sviluppano le strutture organiche, “programmate” per assolvere ad una funzione specifica con il minor consumo di materiale e di energia.

Il computational design invece è una modalità di progettazione che si sta diffondendo recentemente. In maniera analoga al Generative design, è una tecnica che racchiude differenti metodologie, ma coinvolge principalmente l’aspetto di computazione, quindi dell’utilizzo di pratiche più in linea con il mondo della programmazione che con l’utilizzo di software classici ingegneristici.

Una tecnica utilizzata da tempo è il parametric design, nello stile tanto quanto in modo funzionale quando si parla di architettura. Poichè le variabili possono essere controllate da funzioni matematiche o dagli

Advanced Socket Design Revolution. Elevata traspirabilità e minimo contatto con la pelle. Peso ridotto per favorire il movimento e struttura ottimizzata per garantire la necessaria resistenza. Struttura giroidale modificata per distribuire gli stress e migliorare il comfort.

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RICERCA e INNOVAZIONE output di analisi FEM, CFD, mappature di pressione, diventa evidente la possibilità di utilizzare il computational design per scopi ingegneristici, definendolo in un modo diverso come Field Driven Design o collegandolo a concetti come multi-physics optimization.

A differenza di alcuni processi generativi questo può essere implementato tramite l’uso di una modellazione implicita, strumento presente da tempo, ma raramente utilizzato per scopi ingegneristici. Oggi grazie ai nuovi strumenti e supporti alla La texture lamellare presente sulla pelle degli squali fornisce alte prestazioni di aerodinamica. progettazione, è possibile sfruttarla con benefici notevoli sul controllo delle geosu strutture piccole, ma anche su dimensioni avanzate diventa fondamentale affiancare le estese, senza perdere definizione. metrie come le lattice structures o sulla modipiù innovative ricerche sullo stato dell’arte fica/generazione di forme iper-complesse delle tecnologie e della scienza dei materiali.

PUNTOZERO con un peso computazionale relativamente La nostra sfida quotidiana? Riuscire a Il vero Design for Additive Manufac- migliorare prodotti o inventarne di nuovi che ridotto. turing è quindi complesso proprio perché possano essere utili e migliorativi rispetto a La modellazione implicita utilizza funracchiude campi di studi ampi e differenti ciò che già esiste. Lo facciamo partendo da zioni matematiche per descrivere i corpi tra di loro. L’unico modo per applicarlo con un PUNTOZERO, prendendo ispirazione solidi e non solo volumi, superfici e coordisuccesso è avere una sensibilità e una cono- dalla natura dove forme organiche si autogenate spaziali. scenza completa.

Molte tecniche sono utilizzate sia dal nerano e funzionano in modo perfetto.

L’utilizzo consapevole di questi strumenti, generative che dal computational design ma Abbiamo a disposizione tecnologie affiancato alla conoscenza ingegneristica e e materiali innovativi, ed è impensabile con finalità e processi di integrazione diffeall’esperienza sulle macchine è solo il nostro approcciarle con metodologie di progettarenti. Il principale discrimine risiede nella complessità computazionale, che permette punto di partenza. Al costante aggiorna- zione tradizionali, per questo motivo stresdi avere un controllo di dettaglio non solo mento delle tecniche di progettazione più siamo il tema della progettazione perché solo quella può trasformare le enormi potenzialità ancora in parte nascoste derivanti dalle nuove tecnologie in vantaggi concreti per le aziende.

In questo percorso non possiamo fare a meno di dedicare tempo e risorse ad un’attività di ricerca spinta, collaborando con università e centri di ricerca.

Mettere insieme industria e università è un altro dei nostri obiettivi, spesso sono due mondi paralleli che si sfiorano solo quando si esce dall’università e si entra in azienda, ma i tempi diversi e le risorse complementari di cui dispongono queste realtà devono unirsi per raggiungere più rapidamente e in modo ottimale obiettivi ambiziosi a vanIl nostro team presso l’evento RM Forum – Museo Alfa Romeo: Ivan Vecchio - Francesco Leonardi taggio di tutti.  – Simona Arena – Elia Schiavi

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Termini della Meccatronica

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M &A | APRILE 2021

i professioneal salesian

RICERCA e INNOVAZIONE

MANIFATTURA ADDITIVA CASI INDUSTRIALI E SFIDE IN LOMBARDIA È SEMPRE PIÙ EVIDENTE COME L’ADDITIVE MANUFACTURING (AM) STIA RAGGIUNGENDO LA MATURITÀ NECESSARIA PER TRASFORMARE I PROCESSI MANIFATTURIERI PASSANDO DA UN UTILIZZO INIZIALMENTE FOCALIZZATO ALLA PROTOTIPAZIONE RAPIDA VERSO UN IMPIEGO MIRATO ALL’INTEGRAZIONE NEI PROCESSI E ALLA REALIZZAZIONE DI PARTI FUNZIONALI.

A

di Andrea Mazzoleni, AFIL – Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia Ferdinando Auricchio, Università degli Studi di Pavia Bianca Maria Colosimo, Politecnico di Milano

A livello globale, stime recenti indicano come il valore di mercato nel 2020 sia stato pari a circa 12,6 miliardi di $ con un tasso di crescita del 21% rispetto ai periodi precedenti e con proiezioni che prevedono un raddoppio nei prossimi 5 anni (37,2 miliardi di dollari al 2026) .

In Europa il tasso di crescita è altresì positivo: più 33,8% nel periodo 2014-2017 e un valore stimato di 9,64 miliardi di € per il 2021; numeri che contribuiscono a rafforzare il trend in precedenza menzionato .

Numerosi sono i vantaggi per le aziende manifatturiere: alcuni esempi riguardano la

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riduzione del time to market, la produzione di beni con geometrie complesse e non convenzionali, lotti contenuti, la riduzione degli sprechi, la realizzazione rapida di prototipi nonché la possibilità di creare oggetti personalizzati in congiunzione con i processi convenzionali.Tra i benefici dell’AM vi è inoltre la possibilità di facilitare la progettazione di prodotti secondo la logica dell’economia circolare ottimizzando l’uso di materiali, il riuso e lo smaltimento. La recente crisi pandemica ha ulteriormente dato impulso alle potenzialità dell’AM rivelandone potenzialità e sfide per un manifatturo fles-

sibile, personalizzato e resiliente: tra esse – in combinazione con la digitalizzazione di macchinari e sistemi lungo la supply chain la produzione distribuita per arginare eventi disruptive e abilitare processi “on demand” nonché la possibilità di realizzare e riparare parti e componenti complessi ad alto valore aggiunto, tematica che consente che coniugare sostenibilità e circolarità.

Tra i settori che trainano l’adozione delle tecnologie AM è possibile menzionare l’aerospazio con la ricerca di soluzioni leggere e al contempo performanti e il re-manufacturing delle parti critiche, l’automotive

per la riduzione di peso e la manifattura rapida di parti funzionali e i macchinari per la rigenerazione della componentistica a cui si aggiungono il biomedicale e i beni di consumo.

Ad oggi, le principali sfide e opportunità riguardano l’applicazione dell’AM in volumi elevati e un utilizzo che non si limita alla sola prototipazione in materiale polimerico ma che si estende, in coerenza con l’evoluzione delle tecnologie di deposizione, alla realizzazione di parti in metallo ampliando gli ambiti applicativi.

In coerenza con la propria mission, ovvero supportare e sviluppare la leadership e la competitività del sistema manifatturiero lombardo AFIL - Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia - è attivamente impegnata nel favorire l’adozione dell’AM tra le imprese della regione. Sin dal 2015 il Cluster ha infatti promosso la nascita e lo sviluppo di un Gruppo di Lavoro – evolutosi in Strategic Community – dedicato all’ AM. Lo scopo è duplice. Il primo è integrare in logica di filiera i soggetti lombardi attivi sul tema per promuovere la definizione di progetti strategici in linea con le opportunità EU, nazionali e regionali consolidando competenze, conoscenze e favorendo l’internazionalizzazione degli stessi mediante la partecipazione alle iniziative interregionali in cui il Cluster AFIL è coinvolta, tra cui l’iniziativa Vanguard. Il secondo è raccogliere le esigenze provenienti dalle imprese del territorio per trasmetterle a Regione Lombardia affinchè essa possa sviluppare una programmazione coerente di medio e lungo periodo.

Un esempio del primo aspetto è il progetto MADE4LO – Metal additive for Lombardy – che è stato coordinato da Tenova e co-finanziato da Regione Lombardia con 3,5 milioni di € nell’ambito degli “Accordi per la Ricerca, lo Sviluppo e l’Innovazione”. Esso ha affrontato e proposto soluzioni innovative alle principali sfide tecnologiche della manifattura additiva di parti metalliche, come: produzione di nuove polveri, la stampa di materiali complessi, di grandi dimensioni e multimateriale e l’adozione di lavorazioni ibride che contemplino sia aspetti additivi sia sottrattivi (per maggiori approfondimenti: M&A, Marzo 2021).

Il secondo tratto è individuabile, a titolo non esaustivo, nella recente “Strategia di Specializzazione Intelligente di Regione Lombardia 2021-2027” e dei relativi programmi di lavoro alla quale AFIL ha contribuito coinvolgendo i propri associati.

Il documento contiene le sfide e le priorità per la competitività del manifatturiero regionale, tra cui lo sviluppo delle tecnologie di AM e dei processi ibridi per incrementare la flessibilità e la personalizzazione in tutte le filiere produttive lombarde, fattori distintivi dell’industria del territorio.

In tale contesto, la Lombardia si caratterizza per la presenza di una filiera con competenze diffuse che comprende sia fornitori di polveri, costruttori di macchine e utilizzatori finali.

Sfide specifiche necessitano di essere affrontate affinchè l’AM possa esprimere a pieno l’ impatto atteso a beneficio della competitività delle imprese e della manifatturiera territoriale.

Per questa ragione il Cluster AFIL ha avviato un processo per raccogliere le challenges delle imprese lombarde al fine di aggregare intorno ad esse una massa critica di soggetti atta a risolverle.

La Strategic Community di AFIL si propone di indirizzare tematiche che affrontino l’intero ciclo di vita della produzione additiva: dal design sino alla concezione di nuovi servizi e modelli di business il tutto considerando la sostenibilità economica e ambientale della tecnologia.

Alcuni esempi riguardano la necessità di integrare funzioni e componenti diversi, nuovi processi e tecnologie per la manifattura additiva di parti metalliche, la produzione di polveri dedicate nonchè macchine e processi integrati per una produzione ibrida.

Attualmente sono coinvolti, da un punto di vista accademico, l’Università degli Studi di Pavia e il Politecnico di Milano mentre il lato industriale è rappresentato da ABB, GFM, Streparava, Tenova, Camozzi e Additive Italia.

Le imprese menzionate hanno già avviato un processo di condivisione con la comunità regionale delle principali challenges industriali in merito all’applicazione e al futuro delle tecnologie di AM in ambito industriale: tra esse la realizzazione in metallo di pezzi unici dove di norma è presente un assieme, la funzionalizzazione e caratterizzazione di parti, la ricerca di nuovi materiali, processi per la produzione delle polveri e post-trattamenti, la riparazione e il recupero di componenti ad alto valore aggiunto, la realizzazione in additive di parti di grandi dimensioni e la necessità di comparazione, in termini di costo, con tecnologie alternative. Il processo è aperto, inclusivo e costantemente ricettivo di nuove richieste e sfide da parte delle imprese e degli stakeholders interessati in linea con l’obiettivo di aggregare esperienze e competenze al fine di avviare progettualità, accrescere il knowhow e conseguire ricadute positive per la competitiva del manifatturiero regionale.

Per maggiori informazioni contattare: comunicazione@afil.it

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“Additive manufacturing trend report 2021” – Hubs a

ProtoLabs Company Link 2

“The disruptive nature of 3D printing” – European Com-

mission, January 2017 3

Ulteriore riferimento è la Roadmap per l’Economia Cir-

colare approvata dalla Giunta Regionale nel Maggio 2020

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PRISMA B&R

IL POWER PANEL C80 OFFRE LE MASSIME PRESTAZIONI PER OGNI SETTORE Il nuovo Power Panel C80 offre i vantaggi combinati di un potente controllore e di un moderno terminale operatore in un unico dispositivo HMI. L’installazione del C80 è compatibile con i pannelli di automazione B&R. I costruttori di macchine hanno quindi piena flessibilità quando utilizzano il nuovo pannello e possono scalare la loro macchina per soddisfare le mutevoli esigenze di prestazioni e costi.

Con la sua ridotta profondità di installazione, l’HMI multitouch C80 è adatto per macchine particolarmente compatte in cui lo spazio nel quadro elettrico è limitato. Inoltre, il funzionamento senza hard disk e ventola garantisce una bassa manutenzione.

Plug and play per risparmiare tempo Il Power Panel C80 può essere messo in funzione in modo rapido e semplice, poiché tutti i pacchetti software necessari sono preinstallati. I moduli I/O, gli assi di controllo del movimento e i componenti di sicurezza possono essere collegati direttamente al pannello. Non sono necessari controller aggiuntivi. L’utente deve solo accendere il Power Panel C80 e trasferire l’applicazione.

Potente ed economico Sul processore Intel Atom, il sistema operativo in tempo reale

Il Power Panel C80 combina i vantaggi di un potente controller e di un moderno terminale operatore in un unico dispositivo HMI

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Automation Runtime di B&R viene eseguito parallelamente a un sistema operativo Linux integrato per l’applicazione HMI. Ciò è reso possibile dall’hypervisor di B&R che divide le risorse del processore tra i due sistemi operativi senza permettere loro di avere un impatto sulle prestazioni dell’altro. A differenza di una soluzione con controller e pannello di comando separato, questa soluzione integrata richiede meno spazio nel quadro elettrico. I costi vengono ulteriormente ridotti grazie a un utilizzo più efficiente delle risorse hardware disponibili.

Funzionamento touch intuitivo Il Power Panel C80 ad alte prestazioni è ideale per l’esecuzione di applicazioni HMI mapp View. Con il pacchetto software mapp View, B&R offre un accesso diretto al vasto mondo della tecnologia web direttamente dall’ambiente di progettazione. Il touch screen capacitivo proiettato reagisce in modo preciso e affidabile anche se utilizzato con spessi guanti di pelle. Gesture come lo zoom o lo swipe forniscono un’esperienza utente intuitiva. La parte anteriore del pannello ha una protezione IP65, rendendo il Power Panel C80 ideale per l’uso in ambienti difficili. Questo pannello multitouch è disponibile con una superficie in vetro trasparente o antiriflesso in quattro diversi formati widescreen (7.0”, 10.1”, 12.1” e 15.6”) e un formato 4:3 (5.7”).

PHOENIX CONTACT

PHOENIX CONTACT INNOVATION VENTURES INVESTE NELLA SICUREZZA INFORMATICA OT L’azienda con sede in Israele sviluppa e distribuisce soluzioni OT e di sicurezza informatica per applicazioni industriali ed infrastrutture critiche. Dalla sua fondazione nel 2015, SIGA ha sviluppato la sua tecnologia di base in direzione di SigaPlatform, combinando un software proprietario con l’hardware di acquisizione dei dati, per rilevare ed analizzare Phoenix Contact Innovation Ventures, la società di venture capital del gruppo Phoenix Contact, le informazioni di processo prima che raggiungano il PLC. Monitorando direttamente i corporate ha investito nella startup high-tech SIGA come parte segnali elettrici grezzi a livello 0, piuttosto che i pacchetti di dati, la tecnologia è in grado di un nuovo ciclo di finanziamenti. di fornire un quadro più accurato e completo dei processi fisici. Utilizzando algoritmi proprietari di apprendimento automatico e di analisi, la startup aiuta i propri clienti a rilevare le anomalie di processo in tempo reale, siano esse dovute a malfunzionamenti tecnici o ad attacchi informatici. “Con la crescente convergenza di IT e OT, gli operatori industriali e delle infrastrutture critiche si trovano ad affrontare nuove minacce alla sicurezza informatica. La tecnologia di SIGA migliora l’affidabilità, la protezione e la sicurezza informatica degli impianti industriali analizzando la forma più pura dei dati e fornendo informazioni che altre soluzioni di livello superiore non possono raggiungere”, riconosce Marcus Böker, amministratore delegato di Phoenix Contact Innovation Ventures.

Informazioni su Phoenix Contact Innovation Ventures Phoenix Contact Innovation Ventures è la società di venture capital del gruppo Phoenix Contact, produttore leader di componenti e sistemi per la connettività elettrica e l’automazione industriale. La società investe in aziende start-up con tecnologie e modelli di business legati ai mercati della tecnica di connettività elettrica, digitalizzazione industriale, automazione e tecnologia di controllo. www. phoenixcontact-innovationventures.com

RIVIT

NUOVI SVILUPPI PER BRACCIO PER RIV949 Rivit s.r.l. di Bologna è conosciuta in Italia e nel mondo come azienda leader nella produzione e distribuzione di sistemi per il fissaggio e utensili per l’assemblaggio e la lavorazione della lamiera.

Pensata per quei settori dove l’automatizzazione del lavoro è diventata una necessità, Rivit ha progettato RIV949, rivettatrice oleopneumatica per inserti, ideale per postazioni fisse dove si pensa di lavorare per applicazioni verticali. L’ausilio di un braccio bilanciatore è importante per permettere un posizionamento rapido e preciso e un’installazione ottimale. Per ampliare le possibilità di fissaggio e la mobilità dell’utensile, Rivit ha ideato soluzioni che forniscono alla rivettatrice il necessario supporto per garantire un bilanciamento e una movimentazione dell’utensile facile e precisa. Il braccio a triplo snodo articolato era già disponile nella gamma Rivit, ma con i nuovi sviluppi sono stati aggiunti i supporti che permettono l’utilizzo anche delle rivettatrici RIV503, RIV504 e RIV506, sia in orizzontale che in verticale. Di nuova concezione è invece il braccio cartesiano con bilanciatore predisposto per RIV949, costruito in acciaio temprato al cromo. Grazie al movimento su pattini a ricircolo di sfere, permette un allineamento sulle forature veloce e preciso ed elevata scorrevolezza.

I principali vantaggi sono: • Testata multidirezionale che permette di rivettare in qualsiasi posizione; • Grande flessibilità nell’estensione e nella rotazione; • Fluidità nei movimenti e riduzione dell’affaticamento dell’operatore.

Anche per il nuovo braccio sono stati pensati i supporti (sia orizzontali che verticale) che ne permettono l’uso con le rivettatrici RIV503, RIV504 e RIV506.

Dati tecnici braccio cartesiano Raggio min – max: 500 – 850mm Portata min. - max: 2 – 7Kg Altezza di lavoro min – max: 200 – 1000mm Per garantire il massimo della mobilità, Rivit propone anche un carrello di alloggiamento per i bracci e rivettatrici, completo di ruote e piano inferiore.

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PRISMA MIR

AUTOMAZIONE ELEVATA DEL MAGAZZINO Mobile Industrial Robots (MiR) pioniere della robotica mobile autonoma, e Modula, azienda italiana specializzata nei magazzini verticali automatici, hanno avviato una collaborazione che vede l’interazione automatizzata fra gli AMR e i magazzini verticali. Modula è un’azienda italiana che, da oltre 30 anni, si occupa della realizzazione di magazzini verticali completamente automatizzati che semplificano tutte le operazioni logistiche, velocizzando il picking, permettendo un significativo risparmio di spazio e garantendo un elevato livello di sicurezza per gli operatori.

All’interno delle aziende, una gestione intralogistica efficiente richiede alcune caratteristiche fondamentali come lo stoccaggio rapido delle merci, la loro rapida movimentazione attraverso picking e dropping, nonché la completa gestione dei flussi tramite un software semplice e intuitivo. MiR e Modula hanno deciso di combinare le loro tecnologie di robotica mobile autonoma e magazzini automatici,

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per realizzare una soluzione che permette di stoccare, prelevare e depositare i materiali senza la necessità di un intervento del personale. È possibile personalizzare le applicazioni grazie alla varietà di moduli top, come ad esempio il MiR Hook 250, o l’installazione di bracci antropomorfi a bordo dei robot mobili.

La combinazione degli AMR MiR con i magazzini verticali automatici Modula permette di effettuare prelievo, deposito e movimentazione delle merci in completa autonomia. I software WMS del magazzino Modula e il MiR Fleet sono interattivi fra loro, permettendo così una precisa sincronia delle operazioni. Il magazzino verticale prepara il materiale e lo dispone nella propria baia di carico/ scarico. Il robot MiR, dotato di modulo top dedicato in grado di prelevare e depositare i cassetti contenenti il materiale, si presenta di fronte alla baia e in modo autonomo preleva il cassetto dirigendosi poi verso il luogo di destinazione e con-

segnando il materiale. Questa soluzione è modulare e scalabile poiché è in grado di adattarsi a numerosi ambienti con caratteristiche differenti grazie anche alla rapidità di installazione. Infatti, l’implementazione degli AMR MiR così come le soluzioni Modula non richiedono alcuna modifica strutturale.

Questa nuova soluzione proposta dalle due aziende offre numerosi vantaggi poiché, attraverso la combinazione di due tecnologie, si sviluppa il livello di automazione delle operazioni intralogistiche, permettendo un notevole risparmio di tempo e spazio. Vengono valorizzati anche gli operatori, che d’ora in avanti non dovranno più svolgere compiti ripetitivi, gravosi e non esenti da infortuni.

“La collaborazione con MiR ci rende particolarmente soddisfatti poiché possiamo realmente ampliare il nostro range di offerta e incontrare le esigenze dei nostri clienti. Le nostre soluzioni di magazzini automatici unite agli AMR MiR diventano una soluzione perfetta per chi aspira a un magazzino sempre più automatizzato.” Afferma Massimiliano Gigli, CEO di Modula.

“Siamo molto soddisfatti della collaborazione con Modula, poiché la soluzione che abbiamo realizzato insieme rispecchia e trae vantaggio dalle caratteristiche di flessibilità e sicurezza dei nostri robot mobili autonomi, mettendo in pratica una nuova interpretazione del concetto di automazione.”

Commenta Davide Boaglio, Area Sales Manager MiR per l’Italia. “La combinazione delle tecnologie MiR e Modula ha permesso il raggiungimento di un elevato livello di automazione con una soluzione altamente modulare e scalabile. Offriamo inoltre la possibilità di personalizzazione, sia attraverso i moduli top che i moduli customizzati, per soddisfare qualunque tipo di esigenza della clientela. Con queste premesse siamo certi che la soluzione realizzata con Modula renderà le operazioni logistiche ancora più lean.”

Conclude Boaglio.

SMC

LA VERSIONE MODULARE DEL FLUSSOSTATO DIGITALE PER GRANDI PORTATE Il flussostato digitale PF3A8#H monitora il consumo della linea principale con un rapporto 100:1. È compatibile con IO-Link e si può collegare in modo semplice alle unità di trattamento dell’aria.

Il PF3A8#H è l’ultima novità della famiglia di flussostati di SMC che copre un ampio campo di misura della portata e dispone di un display chiaro e di facile lettura, fondamentale per il monitoraggio della linea principale, delle linee derivate o di apparecchiature specifiche.

Soluzione all-in-one, il modello PF3A8#H ha integrati un sensore di pressione che misura da 0 a 1.0 MPa e un sensore di temperatura che misura da 0 a 50ºC. Non è quindi necessaria l’installazione di un pressostato digitale aggiuntivo.

Questa soluzione offre la possibilità di installare contemporaneamente sia le unità di trattamento dell’aria sia i sensori di portata.

Il tutto in modo facile e semplice, senza la necessità di ulteriori operazioni di connessione durante l’installazione o la rimozione del sensore.

“Questo flussostato di nuova generazione offre ai nostri clienti una soluzione all-in-one con maggiore flessibilità e funzionalità, pur essendo molto semplice da impostare e utilizzare” evidenzia Betis Zeneli, Product Manager di SMC. La precisione delle informazioni è un must del modello PF3A8#H grazie a un display a 3 colori e 4 visualizzazioni in cui è possibile monitorare a colpo d’occhio la portata accumulata e istantanea, la pressione e la temperatura. Il display può ruotare con incrementi di 90°consentendo agli operatori di prendere appunti e impostare il flussostato durante il controllo del valore misurato.

Con un rapporto di portata di 100:1 (definito come il rapporto tra la portata massima e il punto minimo di misura), il PF3A8#H è in grado di rilevare le perdite e monitorare il consumo d’aria della linea principale.

Vengono fornite informazioni più dettagliate sulle prestazioni di un’applicazione, grazie alla compatibilità IO-link attraverso informazioni istantanee sui principali parametri dell’installazione.

Grazie a una struttura a foro passante in lega di alluminio, il PF3A8#H è molto resistente in quanto la costruzione del bypass riduce i livelli di aria umida e di materiale estraneo all’interno del flussostato.

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PRISMA HEXAGON

SIXTH SENSE LA PIATTAFORMA DEDICATA ALLE START UP La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon, che offre tecnologia e servizi di ingegneria, produzione e qualità ai maggiori e più innovativi leader del settore della produzione a livello mondiale, da Audi a Boeing a Zimmer Biomet, ha annunciato un approccio rivoluzionario per supportare le start up. Lanciata oggi, la piattaforma di innovazione aperta Sixth Sense metterà in comunicazione start up e aziende leader del settore della produzione per creare soluzioni innovative che siano a vantaggio di tutti. Promuove la condivisione di risorse, dati e idee per accelerare il progresso e risolvere i problemi pratici che riguardano alcune delle più grandi sfide dell›umanità, come il raggiungimento della neutralità del carbonio. Le aree di intervento includono sostenibilità, Big Data, Machine Learning, intelligenza artificiale, sensori e robotica.

La prima tematica affrontata da Sixth Sense, l’Intelligenza Artificiale (IA) per la produzione intelligente sostenibile, include tutte queste aree e prende anche in considerazione applicazioni dedicate, invitando le start up a manifestare il loro

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interesse nei confronti di future sfide ed eventi che riguardano questo tema.

Parth Joshi, Responsabile Prodotto e Tecnologia della divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon, ha affermato: “Siamo alla ricerca di soluzioni intelligenti ed efficaci che non solo migliorino le prestazioni, ma che vadano a vantaggio delle persone e del pianeta. L’industria 4.0 si sta evolvendo ed è impegnata a rispondere a questioni complesse, ma il punto è che non si possono risolvere grandi problemi senza trovare una soluzione a tanti piccoli interrogativi che si incontrano durante ogni tappa del percorso di innovazione”.Le dieci proposte più innovative saranno scelte per un programma intensivo di crescita basata sull’innovazione supportato da Hexagon, da clienti importanti e da consulenti leader a livello mondiale. A tre progetti finali verrà offerta l’opportunità di internazionalizzare e scalare la propria attività come joint venture commerciale.

Milan Kocić, Responsabile di Sixth Sense per la divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon, ha dichiarato: “Sixth Sense costruirà un ponte tra le

piccole imprese e le aziende produttrici più grandi, contribuendo a superare le problematiche incontrate dalle start up grazie alla scalabilità e soddisfando allo stesso tempo il bisogno di nuove idee nel settore industriale”.

La piattaforma ha già promosso collaborazioni con un certo numero di giovani aziende emergenti e si basa sul principio secondo il quale la diversità è fondamentale per l’innovazione e la creazione di un ecosistema aperto così promettente.

I criteri di selezione per Sixth Sense includono: 1 milione di dollari o meno di fatturato 1-5 anni di attività Fase post avviamento, Serie A, Serie A+ Presenza comprovata e posizionamento del prodotto sul mercato Propensione alla scalabilità Caratteristiche preferenziali: Verifica dell’investimento da parte di terzi IP e licenze Per conoscere i criteri completi relativi al programma Sixth Sense, le problematiche specifiche e per candidarsi, visitare sixthsense.hexagon.com

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PRISMA

LEUZE

CODICE A BARRE PER L’IDENTIFICAZIONE CON LE MIGLIORI RACCOMANDAZIONI DALL’ AI L’USO DELL’ARTIFICIAL INTELLIGENCE (AI) PUÒ ESSERE MOLTO UTILE QUANDO SI TRATTA DI IDENTIFICARE I CODICI A BARRE SU DEI PRODOTTI. I FATTORI DI INTERFERENZA POSSONO ESSERE IDENTIFICATI RAPIDAMENTE E FACILMENTE SIA DURANTE LA MESSA IN FUNZIONE DI UN SISTEMA CHE DURANTE IL FUNZIONAMENTO 94

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Non c’è bisogno di ricerche dispendiose in termini di

tempo

I lettori di codici a barre sono sensori utilizzati per identificare merci e materiali nella produzione o nella logistica. Lo fanno rilevando i codici a barre che soddisfano uno di una serie di standard e fornendo poi gli ID dei codici a barre a un sistema superiore. Quando si utilizzano questi dispositivi in applicazioni automatizzate, l’obiettivo principale è quello di ottenere la massima qualità di lettura possibile: Essenzialmente, quando i lettori di codici a barre rilevano le etichette, la qualità con cui eseguono questo compito varia, e questa qualità può essere indicata in percentuale. La percentuale si riferisce al contrasto rilevato. Se il valore è inferiore a una certa soglia, l›etichetta non viene più letta. Una sfida per gli operatori del sistema è quella di trovare il più rapidamente possibile i lettori di codici a barre quando questi non forniscono più una qualità di lettura sufficiente, e di determinarne le ragioni - senza ulteriori dati relativi alle possibili fonti di errore, questo può essere un compito che richiede molto tempo. Soprattutto nei grandi sistemi, per esempio nell›intralogistica, che hanno fino a 1.000 lettori di codici a barre e percorsi di trasporto lunghi chilometri, la ricerca è come cercare un ago nel pagliaio: In caso di dubbio, un tecnico deve tracciare l’intero percorso di un materiale di trasporto per identificare un sensore mal allineato o i fattori di interferenza nel suo ambiente diretto, il tutto sotto la pres-

sione del tempo. La situazione è peggiorata da casi limite, come quando il lettore di codici a barre è in qualche modo allineato e legge con successo per la maggior parte del tempo, ma occasionalmente non rileva le etichette. Questo può essere dovuto al fatto che il lettore di codici a barre è leggermente inclinato o legge solo nella zona di confine, o altri fattori possono giocare un ruolo, per esempio etichette di qualità insufficiente.

Fattori che influenzano la qualità della lettura Tuttavia, la generazione di dati corrispondenti per trovare le cause degli errori utilizzando il lettore di codici a barre stesso è possibile solo in determinate circostanze. È vero che i sensori monitorano il proprio stato e trasferiscono i dati al sistema superiore tramite OPC UA se necessario. Tuttavia, questo automonitoraggio ha solo una funzionalità molto limitata un sensore considera solo la propria vista. Ciò significa che invia informazioni come «Sto leggendo attualmente», «Lettura eccellente» o «Lettura molto scarsa» - cioè la sua qualità di lettura percentuale calcolata. La ragione della scarsa qualità di lettura non può essere identificata dal singolo dispositivo. Ci sono tre possibili fattori influenti in questo caso: Il dispositivo stesso, l›etichetta del codice a barre e i fattori di interferenza nell›ambiente. Le possibili fonti di errore relative al lettore di codici a barre stesso includono un cattivo allineamento alle etichette da rilevare o un guasto tecnico. A loro volta,

PRISMA

le etichette possono essere danneggiate, sporche o stampate male, il che, a seconda del grado di danno o della qualità di stampa, può ridurre solo la qualità di lettura o impedire del tutto l›identificazione. I fattori di interferenza nell›ambiente includono vibrazioni, polvere e riflessi causati dalla luce del sole o da emettitori sullo sfondo. L›umidità, per esempio nelle celle frigorifere, può essere un fattore di interferenza se questa causa l›appannamento della finestra di scansione del lettore di codici a barre.

L’intelligenza artificiale fornisce il contest L’AI può aiutare a distinguere le varie cause l›una dall›altra e così facendo identificare le ragioni delle interferenze o della scarsa qualità di lettura. Leuze sta lavorando con un produttore di automobili per sviluppare una soluzione che valorizza i sensori con i dati del contesto generale. Il vantaggio è che i lettori di codici a barre restano in funzione come al solito, senza che il cliente debba sopportare ulteriore lavoro durante l’installazione.

I volumi di dati sono grandi: Molte etichette passano da molti lettori di codici a barre durante il processo e vengono lette in vari punti dell’installazione. È da qui che proviene il contesto 96

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generale. In termini matematici, questo contesto generale può essere descritto come un›equazione con molte incognite - innumerevoli lettori di codici a barre, etichette che spuntano ancora più spesso e le varie posizioni di installazione dei lettori. Ad ogni stazione e per ogni etichetta c›è un risultato diverso in termini di percentuale di qualità di lettura.

L›AI risolve questo complicato sistema di equazioni e risponde alle domande se una scarsa qualità di lettura si verifica sempre con un particolare lettore di codici a barre, solo con un›etichetta o un particolare tipo di etichetta o sempre in un particolare luogo di installazione.

Apprendimento automatico tramite algoritmi di raccomandazione Per raggiungere questo obiettivo, Leuze utilizza algoritmi di raccomandazione, cioè metodi di raccomandazione basati sull›AI. Sono gli stessi metodi che vengono utilizzati dai servizi di streaming, per esempio, per valutare il comportamento degli utenti e raccomandare i film o le serie corrispondenti sulla base di questa analisi. In questa analogia del comportamento degli utenti, i codici a barre corrispondono ai film e i lettori di codici a barre agli utenti dei servizi di streaming.

L›algoritmo di raccomandazione valuta un›etichetta come più o meno «attraente» per diversi lettori di codici a barre. In questo modo, è possibile determinare quale sensore o quale etichetta con una certa percentuale è «poco attraente», cioè al limite o notevolmente problematica.

Per dispositivo di bordo o cloud In termini tecnici, una soluzione basata sull’AI di questo tipo può essere implementata tramite dispositivi periferici o un cloud, a seconda delle esigenze del cliente e del rispettivo sistema. Un dispositivo edge è un dispositivo separato che si trova nelle vicinanze di un gruppo di sensori e raccoglie, analizza e trasmette i dati del gruppo di sensori. È possibile collegare più dispositivi periferici l›uno all›altro. Poiché un dispositivo periferico è capace di una comunicazione bidirezionale, non solo raccogliendo e valutando i dati, ma anche rimandando l›analisi ai sensori, un lettore di codici a barre può anche trasmettere queste informazioni e segnalare che c›è un problema. Il vantaggio di questo è che non c›è bisogno di apportare modifiche all›architettura IT del cliente. In

alternativa, la soluzione può essere gestita tramite un cloud se i dati provenienti da luoghi separati devono essere uniti.

Potenziale di risparmio significativo L’approccio di Leuze che utilizza raccomandazioni basate sull’AI per identificare gli errori offre enormi vantaggi sia durante la messa in servizio che durante il funzionamento di un sistema. Una rapida messa in servizio fa risparmiare tempo e denaro. In questo caso, è utile se le cause della scarsa qualità di lettura vengono identificate immediatamente. Durante il funzionamento, questo metodo permette una manutenzione predittiva. Ciò significa che se presto sarà necessario un arresto, i gestori dell›impianto possono prendere per tempo le misure adeguate e, per esempio, produrre ed esternalizzare in anticipo in modo da poter continuare a rifornire i loro clienti. In alcuni casi, i dati di più anni possono essere utilizzati per facilitare questo rilevamento precoce. Inoltre, il sistema impara continuamente. Pertanto, l›uso dell›AI è sempre utile quando si tratta di identificare rapidamente e in modo affidabile i fattori che interferiscono con l›identificazione dei codici a barre sui prodotti. 

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ABBIAMO PARLATO DI...

Direttore Responsabile Giorgio Albonetti Publisher Marco Tenaglia Direttore tecnico Chiara Tagliaferri Redazione Cristina Gualdoni (Coordinatrice) cristina.gualdoni@quine.it Eleonora Panzeri redazione.ma@quine.it Hanno collaborato a questo numero Simona Arena, Ferdinando Auricchio, Bianca Maria Colosimo, Andrea Mazzoleni, Patrizia Ricci, Eleonora Segafredo, Chiara Tagliaferri Realizzazione grafica Fabio Castiglioni Direzione pubblicità Luigi Mingacci dircom@quine.it Responsabile produzione Paolo Ficicchia Ufficio traffico Elena Genitoni | e.genitoni@lswr.it |Tel. 02 89293962

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8 36 86 76 20 10 48 9 38 40 77 44 12 9 25 11 52 92 56 19 94 28 26 90 78 89 58 82 24 62 66 89 11 13 79 91 68 16 80 8

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Iscrizione al R.O.C. n. 12191 del 29/10/2005 Tutti gli articoli pubblicati su m&a meccanica &automazione sono redatti sotto la responsabilità degli Autori. La pubblicazione o la ristampa degli articoli deve essere autorizzata per iscritto dall’Editore. Ai sensi dell’art. 13 del D.Lgs. 196/03, i dati di tutti i lettori saranno trattati sia manualmente sia con strumenti informatici e saranno utilizzati per l’invio di questa e di altre pubblicazioni e di materiale informativo e promozionale. Le modalità di trattamento saranno conformi a quanto previsto dall’art. 11 D.Lgs. 196/03. I dati potrebbero essere comunicati a soggetti con i quali Quine S.r.l. intrattiene rapporti contrattuali necessari per l’invio delle copie della rivista. Il titolare del trattamento dei dati è Quine S.r.l. - via Spadolini, 7 - 20141 Milano Tel +39 02 864105 Fax +39 02 72016740, al quale il lettore si potrà rivolgere per chiedere l’aggiornamento, l’integrazione, la cancellazione e ogni altra operazione di cui all’art. 7 D.Lgs. 196/03.

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