Ai Build e Reichenbacher: una nuova architettura per la produzione ibrida guidata dall’IA
Il software di Ai Build, sviluppato a Londra, e i sistemi ibridi di Reichenbacher Hamuel, storica realtà tedesca delle macchine CNC, vengono ora integrati in una piattaforma comune per gestire in modo più razionale la produzione di componenti complessi. La collaborazione punta a un obiettivo preciso: collegare macchine ibride multi-asse – che combinano stampa 3D e lavorazione sottrattiva – con algoritmi di intelligenza artificiale dedicati all’ottimizzazione dei percorsi utensile e alla simulazione termica del processo. In questo modo, il flusso di lavoro dalla progettazione al pezzo finito si sposta sempre più verso una logica “software-first”, in cui decisioni su strategie di deposizione, supporti, passate di fresatura e gestione del calore vengono prese automaticamente sulla base di dati e simulazioni.
Che cosa si intende per produzione ibrida e perché interessa ad aerospazio e automotive
Per produzione ibrida si intende la combinazione, sulla stessa macchina, di processi additivi (estrusione di polimeri, DED metallico, FGF da granulato, ecc.) e processi sottrattivi (tipicamente fresatura a 5 assi). Reichenbacher utilizza questa architettura da anni in piattaforme come la serie HybriDX-LT, che abbina estrusione di materiale – spesso termoplastici rinforzati, sotto forma di pellet – e una testa di fresatura completa, in grado di intervenire durante o dopo il processo di stampa. Il risultato è la possibilità di realizzare in un’unica cella attrezzature, maschere di staffaggio e componenti di grande formato che escono già con tolleranze ristrette e superfici idonee per l’uso industriale, in particolare in settori come aerospazio, automotive, energia e compositi.
Il ruolo di Ai Build: dalla generazione dei percorsi all’analisi termica del pezzo
La piattaforma di Ai Build è pensata per gestire l’intero flusso dell’additive manufacturing di grande formato, dalla preparazione del job alla supervisione delle macchine, su robot multi-asse e sistemi a portale. Il software viene già utilizzato per estrusione di polimeri (filamento e pellet), DED metallico (wire e powder), WAAM, cold spray, calcestruzzo e paste funzionali. Su questa base, l’azienda ha introdotto un modulo di simulazione termica agli elementi finiti integrato nel CAM, capace di stimare in anticipo le temperature nel pezzo durante la stampa e di modificare automaticamente velocità, traiettorie e parametri di processo prima che la produzione inizi. L’obiettivo dichiarato è ridurre la dipendenza dal “trial and error” che oggi caratterizza molte applicazioni di grande formato, nelle quali distorsioni e tensioni residue possono comportare scarti costosi e tempi di rilavorazione elevati.
Dalla programmazione manuale alla pianificazione automatizzata dei cicli ibridi
Tradizionalmente, una macchina ibrida richiede un notevole sforzo di programmazione: il tecnico CAM deve definire le traiettorie di deposizione, progettare i supporti, prevedere il comportamento termico del pezzo e coordinare le fasi di fresatura, spesso passando da un software all’altro. La collaborazione tra Ai Build e Reichenbacher mira a sostituire questa frammentazione con un ambiente unico, in cui il modello CAD viene analizzato da algoritmi che propongono automaticamente:
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strategie di deposizione multi-asse, con controllo di layer height e orientamento;
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posizionamento e geometria dei supporti, in funzione di carichi e vincoli;
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fasi di finitura sottrattiva, con lavorazioni a 5 assi mirate solo alle zone funzionali;
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profili di velocità e traiettorie ottimizzati per contenere gradiente termico e deformazioni.
L’integrazione diretta con il controllo macchina consente inoltre di sfruttare cambi utensile automatici e passaggi rapidi tra modalità additiva e sottrattiva, senza riconfigurazioni manuali. Per l’utente finale, questo si traduce in tempi di setup più brevi, maggiore ripetibilità e una curva di apprendimento meno ripida per tecnologie che finora erano appannaggio di pochi specialisti.
Vantaggi concreti per utensileria, attrezzaggi e componenti strutturali
Secondo le due aziende, i primi beneficiari di questo approccio saranno i costruttori di attrezzature, maschere di fissaggio e stampi in settori dove le geometrie cambiano spesso e le serie sono medio-piccole. In questi contesti, la possibilità di:
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generare in modo automatico corpi di supporto alleggeriti tramite stampa 3D;
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irrigidire solo alcune zone con geometrie interne complesse;
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rimuovere il materiale in eccesso esclusivamente dove serve, con fresatura a 5 assi;
permette di ridurre massicciamente il tempo di consegna rispetto alla lavorazione tradizionale “full CNC” da blocco pieno. Per applicazioni in aerospazio, automazione industriale e produzione di compositi, Reichenbacher evidenzia come i propri sistemi ibridi siano già utilizzati per dispositivi di serraggio in materiali rinforzati e componenti strutturali leggeri, grazie a volumi di costruzione ampi e a un controllo accurato delle tolleranze dopo la fase sottrattiva. L’aggiunta degli algoritmi di Ai Build punta a rendere più prevedibili queste lavorazioni, riducendo scarti, ricicli e tempi di iterazione.
Una tecnologia mirata anche alle PMI e ai produttori specializzati
Uno degli aspetti sottolineati da Ai Build è l’attenzione alle piccole e medie imprese, che spesso non dispongono di team dedicati all’ottimizzazione del processo ma vogliono comunque adottare soluzioni di grande formato o sistemi ibridi per produrre internamente attrezzature, prototipi funzionali e piccole serie. Ridurre la complessità del software, offrire suggerimenti contestuali e sfruttare librerie di materiali e strategie già validate consente a queste realtà di accedere a strumenti finora tipici dei grandi OEM. In parallelo, l’esperienza di Reichenbacher nello sviluppo di centri di lavoro personalizzabili permette di configurare impianti ibridi in modo coerente con la capacità produttiva e il tipo di componenti richiesti – dai pezzi unici agli stampi ripetuti per edilizia e automotive.
Standardizzazione, 3MF e prospettive per il multi-asse
Il lavoro congiunto delle due aziende si inserisce anche in un contesto più ampio di standardizzazione dei percorsi utensile per il multi-asse. Ai Build partecipa allo sviluppo dell’estensione toolpath per il formato 3MF, con l’obiettivo di descrivere in modo unificato traiettorie complesse per robot e sistemi ibridi. Per macchine come quelle di Reichenbacher, questo può tradursi in un ecosistema più aperto, nel quale i dati di processo (percorsi, sensori, simulazioni termiche) diventano più facilmente scambiabili tra software di progettazione, piattaforme di produzione e sistemi di monitoraggio qualità. Nel medio termine, una descrizione standardizzata dei percorsi multi-asse potrebbe facilitare l’adozione di strumenti di analisi avanzata e di monitoraggio in tempo reale, rendendo l’AM ibrida una scelta più naturale per chi sta riprogettando i propri flussi produttivi in chiave digitale.
