Alla fine del 2018, Avio Aero, acquisita da GE Aviation diversi anni fa, ha inaugurato il suo secondo stabilimento di produzione additiva a Brindisi, in Italia, che, dopo molti lavori strutturali, è stato trasformato in una fabbrica più moderna al fine di stampare in 3D parti di aviazione utilizzando tecnologia di fusione laser diretta dei metalli (DMLM) (chiamata anche fusione della polvere laser, DMLS, fusione laser selettiva ecc.). L’impianto si concentra in particolare sulle parti di stampa 3D per il motore GE Catalyst , che verranno infine utilizzate nella leggera Cessna Denali .
Questo sarà il primo motore a turbopropulsore al mondo con quasi il 30% delle sue parti interne fabbricate con la stampa 3D in metallo e la tecnologia ha permesso di ridurre il numero totale di parti del motore da un enorme 855 fino a soli 12. Su dieci di questi componenti saranno stampati in 3D nella nuova struttura di Avio a Brindisi, che impiega un team di 12 operatori, esperti di materiali di processo, ingegneri di produzione e progettisti di additivi guidati dal leader della produzione additiva Dario Mantegazza. Man mano che l’impianto aggiunge più sistemi Concept Laser DMLM, il numero di componenti Catalyst prodotti potrebbe aumentare, con conseguente crescita del team.
“Il numero di persone nel nostro team raddoppierà e quando saremo a pieno regime, prevediamo che i volumi supereranno i 300 motori all’anno”, ha dichiarato Mantegazza.
Attualmente ci sono tre stampanti DMLM che operano nello stabilimento di Brindisi, con due sistemi per la post-elaborazione. Entro la fine del 2020, questo numero dovrebbe raddoppiare e la struttura raggiungerà la piena capacità – altre 15 macchine DMLM – tra il 2022 e il 2023.
Mantegazza ha appreso della stampa 3D a fusione di fascio di elettroni (EBM) nello stabilimento di Avio Cameri , che stampa 3D pale di turbine per il più grande motore commerciale del mondo: la GE9X .
“Quando ero a Cameri, abbiamo facilitato l’introduzione della tecnologia EBM in GE, nonché l’apprendimento e il coaching per l’industrializzazione. Negli ultimi due anni abbiamo anche imparato come ottimizzare e industrializzare la tecnologia DMLM “, ha spiegato Mantegazza. “Ora siamo finalmente pronti per applicarlo in produzione per i primi prodotti.”
I due stabilimenti in Italia collaborano spesso con il team del moderno Additive Technology Center (ATC) di 150.000 piedi quadrati vicino a Cincinnati, Ohio , non lontano dalla sede centrale di GE Aviation.
Presso l’ATC, i processi AM sono sviluppati per clienti interni ed esterni che utilizzano le tecnologie EBM e DMLM, nonché per i materiali e le capacità digitali, poiché l’impianto è dedicato, come afferma GE Aviation, “la tecnologia che ha sconvolto i paradigmi tradizionali di produzione industriale “.
“Attualmente stiamo lavorando a prodotti per circa 10 programmi di aeromobili civili e militari, compresi i più recenti e avanzati, come LEAP, GE9X e naturalmente GE Catalyst”, ha affermato Antroine Townes, responsabile dell’impianto ATC. “Oltre alla produzione, lavorano anche i team di IT digitale, ricerca e sviluppo e ingegneria.”
Townes e Mantegazza si sono incontrati mentre quest’ultimo visitava l’ATC nel 2018.
“Abbiamo iniziato a lavorare insieme circa due anni fa e continueremo a farlo per circa cinque anni in totale. È assolutamente a nostro vantaggio reciproco. Ci scambiamo conoscenza e nutriamo la nostra fiducia reciproca “, ha affermato Townes. “Il nostro lavoro sul programma Catalyst è di trasferire la produzione di tutte le parti additive dall’Ohio a Brindisi. Abbiamo iniziato con quelli più piccoli e alla fine arriveremo a quelli più grandi. A quel punto, Brindisi sarà autosufficiente e dedicata a Catalyst. Quindi continueremo a trattare con altri motori aeronautici che hanno già parti additive e quelle che li avranno in futuro. “
“ATC è un partner chiave, un grande Lean Lab. Durante questo processo di trasferimento collaboriamo quotidianamente con Antroine e i nostri colleghi americani. Questo è l’unico modo in cui possiamo garantire la piena maturità dei prodotti che entrano in produzione a Brindisi ”, ha affermato Mantegazza. “Inoltre, in Avio Aero, possiamo anche fare affidamento sulle attività di ottimizzazione e sviluppo industriale svolte all’interno dei nostri laboratori che hanno collaborato con le università, proprio come fanno ad esempio presso TAL .”
Circa l’85% dei prodotti trasformati presso l’ATC verrà utilizzato nelle applicazioni aeronautiche, compresi i componenti per il catalizzatore.
“Il programma del motore in questione è nuovo di zecca. Ci sono numerose sfide e il contenuto tecnologico è molto complesso perché nessuno si è mai avventurato in questa impresa industriale prima ”, ha affermato Sandra Babylon, leader della transizione a Brindisi, che durante la transizione si assicura che i processi di produzione, le forme e la qualità si adattino.
“Sin dall’inizio, tutti quelli con cui ho lavorato in Avio Aero sembravano molto motivati, desiderosi di integrare pienamente tecnologia e prodotti. L’esperienza di Cameri è sicuramente utile, ma a questo livello di innovazione, le soluzioni ai problemi, e quindi le opportunità di apprendimento, sono continue. ”
I processi di produzione non sono le uniche cose che cambiano quando viene adottato AM, poiché i lavoratori continuano a imparare in questo ambiente moderno per far crescere le proprie competenze.
“La consapevolezza delle capacità offerte dagli additivi è in continua crescita. Gli operatori sono anche personale di manutenzione con competenze di programmazione digitale avanzate. Anche la sinergia nella gestione della fabbrica è notevolmente migliorata e il team intreccia le sue capacità individuali ”, osserva Mantegazza. “EBM e DMLM non sono tecnologie concorrenti; al contrario, ognuno ha i suoi vantaggi unici. E il bello è che non li abbiamo ancora scoperti tutti. “
Inizialmente, il catalizzatore GE avrebbe dovuto effettuare il suo primo volo entro la fine del 2019. Ma GE non ha ancora consegnato il motore a Textron Aviation , il che significa che non sono stati effettuati voli di prova. La compagnia sta ora proiettando che il primo volo non accadrà fino a qualche anno quest’anno.
