produzione e fornitura più affidabili Costruire in grande

GF MACHINING SOLUTIONS

LE REGOLE E LE SFIDE DELLA COSTRUZIONE DI GRANDI PARTI METALLICHE ADDITIVE

COSTRUIRE IN GRANDE

CCon la maturazione della tecnologia di produzione additiva del metallo (AM), le dimensioni, la portata e la scalabilità delle sue capacità di produzione sono aumentate rapidamente. Sfruttando la tecnologia di fusione a letto di polvere, i produttori sono in grado di ottenere riduzioni significative dei costi e allo stesso tempo consentono innovazioni di prodotto nei settori aerospaziale, energetico, marino, automobilistico, dei semiconduttori e dell’ingegneria generale. Un assieme particolarmente complesso che richiede svariate singole parti di alta qualità può essere prodotto come un’unica grande parte, riducendo i tempi di produzione e il time to market complessivo. Un minor numero di attrezzaggi e operazioni di montaggio può anche essere un fattore di impatto in settori come quello aerospaziale, dove il risparmio di ogni chilogrammo è fondamentale. Tuttavia, la costruzione di parti grandi presenta sfide di progettazione e produzione uniche, anche se confrontate con l’uso di processi additivi per parti di piccole o medie dimensioni. Una macchina robusta e affidabile, una soluzione di gestione delle polveri ottimizzata, un design efficace delle parti, parametri di costruzione comprovati e strategie di scansione efficienti sono necessari per la massima qualità, in particolare nel contesto di tempi di produzione che richiedono giorni. Per ottenere il massimo da questa tecnologia, i produttori hanno bisogno di un partner efficace in grado di fornire la giusta combinazione di hardware, software ed esperienza per consentire loro di produrre parti additive di grandi dimensioni su larga scala, anche in settori altamente regolamentati. Mentre la produzione di parti metalliche AM di piccole e medie dimensioni sta rapidamente diventando un processo ben compreso, la tecnologia AM ha solo recentemente consentito ai produttori di costruire parti grandi. Ciò ha naturalmente richiesto aree di costruzione più ampie, ma molti altri fattori sono coinvolti nella produzione a basso costo di parti in metallo di grandi dimensioni. Ad esempio, la produzione a ritmi che rendano sostenibili i costi per parte ha richiesto la creazione di sistemi multi-laser con aree di scansione sovrapposte per ridurre drasticamente i tempi di stampa. Anche con l’attrezzatura richiesta, la costruzione delle parti grandi implica il superamento di numerose sfide di processo. Le parti più grandi possono richiedere 10 o più giorni per essere costruite utilizzando quasi mezza tonnellata di polvere metallica. Queste parti pesanti richiedono piastre di costruzione più spesse e robuste e attrezzature dedicate, inclusi sistemi di gestione delle polveri che aiutano i produttori a utilizzare in modo completo e sicuro questi materiali reattivi e di alto valore, e che proteggono la loro qualità originale dal degrado. Inoltre, un’atmosfera costantemente a basso tenore di ossigeno nella camera di costruzione e un sistema di gestione polvere completamente chiuso possono ulteriormente garantire la qualità di quest’ultima.

Una fase chiave è la separazione della parte dalla piastra di costruzione. Le soluzioni convenzionali sono difficili da utilizzare in questo contesto; Ad esempio, le apparecchiature per elettroerosione a filo verticale raramente possono ospitare le grandi parti coinvolte. Molti processi AM in precedenza utilizzavano seghe a nastro con l’aspettativa di finire la superficie di taglio attraverso lavorazioni post-separazione, ma oltre a creare problemi di tenuta del pezzo, questo processo è incompatibile con le superleghe di nichel e altri materiali utilizzati in molte applicazioni AM metalliche.

I sistemi AM scalabili generalmente richiedono un design modulare. Ad esempio, un produttore può aver bisogno di una sola stazione di pulizia delle parti dalla polvere che possa servire più macchine AM in parallelo, ma molte soluzioni precedenti hanno raggruppato tutte queste funzioni in un’unica piattaforma, rendendo più difficile la personalizzazione per un singolo utilizzatore.

Le soluzioni

DMP Factory 500

Con un volume di costruzione leader nel settore, pari a 125000000 mm3 (500x500x500mm), DMP Factory 500 di GF Machining Solutions è una delle poche soluzioni oggi disponibili sul mercato in grado di produrre parti di grandi dimensioni in serie e con costi contenuti. Essendo il centro di un sistema completamente modulare che include unità dedicate alla gestione di polveri e gas, questa macchina semplifica la produzione di pezzi di grandi dimensioni e riduce al minimo i costi di produzione.

CUT AM 500

Descrizione foto applicazione : Turbine rear vane (TRV)Tecnologia DMP Factory 500 3DXpert CUT am 500 Segmento di mercato aerospaziale Materiale LaserForm® Ni718 (Inconel 718) Tempo di costruzione 48 ore Spessore dello strato 60 µm

Vantaggi chiave • Tempi di consegna ridotti rispetto alla fonderia. • Costi di produzione inferiori grazie a una maggiore efficienza. • Migliore ottimizzazione dei processi attraverso la semplificazione del flusso di lavoro.

Oltre all’ampio volume di costruzione, DMP Factory 500 presenta una configurazione multi-laser che consente agli utenti di massimizzare la produttività e la velocità di costruzione e di ottenere superfici sagomate senza soluzione di continuità.

3DXpert®

Sviluppato per consentire agli utenti di controllare l’intero flusso di lavoro AM, il pacchetto software 3DXpert può essere utilizzato per ciascuna delle fasi di produzione, dalla progettazione delle parti e allo sviluppo del supporto alle strategie di scansione laser e ai programmi di fresatura post-costruzione. Per la produzione di parti AM di grandi dimensioni, gli strumenti di simulazione della stampa e ottimizzazione della strategia di stampa del software sono particolarmente utili per migliorare la sicurezza del processo.

CUT AM 500

Progettata attorno ad una tavola inclinabile che riorienta parti AM anche di grandi dimensioni per un processo di elettroerosione a filo orizzontale, AgieCharmilles CUT AM 500 è veloce ed efficace per la separazione delle parti AM dalla piastra di stampa. La qualità della superficie a livello EDM e il filo di molibdeno di piccolo diametro consentono finiture superficiali di alta qualità con rugosità inferiore a Ra 6 µm, che può ridurre o eliminare la necessità di ulteriore post-processo per molte parti.

Pallet System 3R

Indipendentemente dal fatto che vengano utilizzati come parte di un flusso di lavoro automatizzato con automazione System 3R per una maggiore produttività o vengano spostati manualmente tra macchine e stazioni di lavoro, gli utensili System 3R AM sono progettati per preservare i punti di riferimento per parti grandi e pesanti durante l’intero processo di produzione.

Tecnologia di fresatura

Il portafoglio completo di tecnologia di fresatura e lavorazione laser ad alte prestazioni offerto da GF Machining Solutions copre quasi tutte le operazioni di pre e post-processo utilizzate nella produzione di parti AM di grandi dimensioni.

Il partner nell’eccellenza AM

La produzione di parti AM di grandi dimensioni implica una tecnologia veramente all’avanguardia - molte di queste applicazioni erano esperimenti di laboratorio meno di un decennio fa e pochissimi produttori hanno una vasta esperienza con questi processi. Attraverso la sua collaborazione con clienti in tutto il mondo, nonché un’ampia ricerca e sviluppo interni, GF Machining Solutions può facilmente agire come un partner unico per lo sviluppo e la convalida delle applicazioni AM.

GF Machining Solutions offre una rete globale di centri di competenza con ingegneri applicativi che possono offrire formazione e supporto per tutte le soluzioni GF, inclusa la tecnologia additiva. Per il supporto specifico AM da GF, l’AMotion Center focalizzato sui settori aerospaziale ed energia a Stabio, Svizzera, offre servizi di stampa e post-elaborazione accreditati NADCAP oltre al servizio e supporto AM generali.

Quando sono necessarie parti AM di grandi dimensioni, il massimo livello di redditività richiede un flusso di lavoro end-to-end completo progettato per superare le sfide uniche presentate da questo nuovo processo e GF Machining Solutions offre questo sistema olistico sotto forma di DMP Factory 500 e la sua soluzione completa per il flusso di lavoro additivo. 