La casa automobilistica tedesca Audi ha iniziato a utilizzare strumenti di stampaggio a caldo completamente additivi nel suo centro di stampa 3D in metallo a Ingolstadt.
Espandendo l’uso della stampa 3D EOS, Audi è ora in grado di produrre dodici diversi segmenti di quattro strumenti di formatura a caldo presso l’impianto, che vengono successivamente utilizzati per assemblare modelli di auto come la berlina A4. La mossa dell’azienda riflette la sua maggiore fiducia nell’affidabilità e nella qualità delle parti prodotte con additivi e, in futuro, prevede di utilizzare la tecnologia anche per costruire i suoi veicoli elettrici.
“Gli ultimi esempi mostrano che la stampa 3D è diventata una parte consolidata della produzione di materiali operativi in Audi”, ha affermato Markus Glasser, Senior Vice President EMEA di EOS. “Audi è un partner con cui possiamo lavorare per continuare a promuovere l’uso dell’AM nella produzione automobilistica, un settore chiave per noi”.
Come molte delle sue aziende concorrenti, Audi ha utilizzato la stampa 3D nel suo flusso di lavoro di produzione da molto tempo. Nel 2015 ha iniziato a rivelare la portata delle sue capacità, utilizzando la tecnologia per riprodurre la sua Auto Union Type C del 1936. Negli anni successivi, l’azienda ha ampliato la sua applicazione della tecnologia e nel 2018 ha acquisito un sistema SLM Solutions per la prototipazione e la creazione di componenti on-demand.
Audi ha proseguito installando un sistema Stratasys J750 presso il suo centro di progettazione a Ingolstadt, utilizzandolo per prototipare le coperture dei fanali posteriori e accelerare la verifica del progetto. Sul fronte degli utensili, Audi ha anche scoperto che lavorare a stretto contatto con EOS è particolarmente vantaggioso e gli ingegneri delle società hanno co-sviluppato applicazioni di stampaggio 3D per autoveicoli negli ultimi quattro anni.
In quel periodo, Audi ha ampliato la produzione nel suo stabilimento Volkswagen Böllinger Höfe, aprendo un reparto di stampa 3D separato con l’obiettivo di accelerare la produzione di utensili. La nuova area comprende quattro sistemi Ultimaker e MakerBot, che hanno il compito specifico di produrre strumenti ausiliari per la guida dei macchinari, nonché stampi di colata e dispositivi di sicurezza.
Con la sua ultima applicazione della stampa 3D, Audi ha ora iniziato a stampare completamente gli utensili a caldo da utilizzare all’interno del processo di assemblaggio dei veicoli. Sebbene la casa automobilistica abbia utilizzato la tecnologia EOS nella sua struttura di Ingolstadt almeno dal 2017, la mossa rappresenta ancora una pietra miliare significativa e uno sguardo alle sue crescenti capacità di stampa 3D.
Nello stabilimento di Ingolstadt, Audi ha sostanzialmente abbandonato la produzione convenzionale a favore della stampa 3D, quando si tratta di produrre segmenti di formatura a caldo e inserti di utensili per pressofusione ad alta pressione. Utilizzando la stampante 3D M400 di EOS, gli ingegneri del reparto di progettazione della struttura sono ora in grado di creare interi strumenti che misurano fino a 5 m x 3 m di area o segmenti che pesano fino a 120 kg.
Date le dimensioni e la complessità degli strumenti prodotti, il processo può richiedere fino a 20 giorni, il che significa che l’affidabilità della macchina EOS è stata fondamentale per l’integrazione della tecnologia. Inoltre, utilizzando la stampa 3D, l’equipaggio di Audi è stato in grado di creare strumenti con canali di raffreddamento altamente complessi, riducendo i tempi di consegna nel processo.
Al momento, la nuova attrezzatura viene utilizzata all’interno dell’officina stampa di Audi, per aiutare a realizzare pannelli di carrozzeria per auto come la berlina A4. Diverse centinaia di migliaia di parti sono già state prodotte utilizzando gli strumenti e installate su modelli selezionati e l’azienda ha ora chiarito che intende adottare un approccio simile per la costruzione dei suoi veicoli elettrici in futuro.
“Ora stiamo raccogliendo i frutti di anni di sviluppo all’interno dell’organizzazione di produzione di Audi”, ha affermato Matthias Herker, Technical Project Manager presso il Metal 3D Printing Center di Audi. “Ogni volta che i metodi di produzione convenzionali raggiungono il loro limite, utilizziamo la produzione additiva, che ci consente di soddisfare gli standard di qualità e rispettare i tempi di produzione”.
Le aziende automobilistiche come Ford hanno utilizzato la produzione additiva per la prototipazione sin dal lancio commerciale delle primissime stampanti 3D e ha acquisito una delle prime stampanti 3D SLA 3D Systems prodotte negli anni ’80. Negli anni successivi, i progressi nella stampa 3D hanno consentito sempre più alle case automobilistiche di creare maschere, attrezzature, utensili e, più recentemente, bassi volumi di parti specializzate su richiesta.
Allo stesso tempo, il Gruppo Renault ha cercato di integrare la stampa 3D nella sua prossima “Re-Factory” automobilistica sostenibile. Sebbene la struttura si concentrerà principalmente sulla riduzione dei rifiuti riciclando e adattando i veicoli, ospiterà anche un servizio di produzione additiva di pezzi di ricambio dedicato.
