BASF Forward AM e la stampa 3d automobilistica

BASF Forward AM mostra i progressi nella stampa 3D automobilistica a Formnext

Questo Formnext, BASF Forward AM , la divisione aziendale di stampa 3D del gigante chimico, ha presentato gli ultimi aggiornamenti e sviluppi nelle sue offerte per il settore automobilistico, che rimane tra i principali settori di utilizzo in tutto il mondo per soluzioni di produzione additiva. Quest’anno, l’azienda ha presentato i suoi sviluppi in applicazioni automobilistiche altamente impegnative, nonché nuovi progressi che utilizzano l’ottimizzazione del reticolo, nei materiali TPU e PP e nelle soluzioni su scala di produzione di fotopolimeri in collaborazione con Photocentric . Per una panoramica degli sviluppi nel settore automobilistico, Christian Reinhardt, Business Development Manager per i trasporti presso Forward AM, ha presentato virtualmente casi d’uso e parti reali nell’evento solo digitale di quest’anno.

L’azienda ha già lavorato per sviluppare materiali e parti specializzati che vanno da prototipi funzionali stampati in 3D, interni, pezzi di ricambio, strumenti di ausilio alla sicurezza e dispositivi di assemblaggio. Chiaramente non è interessata a sviluppare il proprio hardware, BASF offre soluzioni nella produzione additiva per il settore automobilistico attraverso materiali specializzati, spesso sviluppati insieme a produttori di stampanti a piattaforma aperta, e attraverso lo sviluppo di applicazioni, svolto insieme agli utenti finali per analisi di fattibilità, piccole serie produzione, o tramite partner di produzione o fornitori di servizi / soluzioni. Questi includono Materialise, Shapeways o Sculpteo, il fornitore di servizi con sede in Francia acquisito quest’anno da BASF. Proprio nel giugno di quest’anno, Sculpteo ha annunciato nuove offerte in materiali ad alte prestazioni, tra cui PA6, PP eTPU , specifico per applicazioni automobilistiche. Smartech aveva notato la tendenza dei materiali polimerici applicati a passare dal solo nylon o ABS ai materiali TPU e PP nell’industria automobilistica.

Sebbene esistano diversi materiali e requisiti nelle applicazioni automobilistiche, BASF ha identificato componenti e materiali chiave nella produzione automobilistica tradizionale e ha sviluppato materiali di stampa 3D per molte applicazioni, come il polipropilene (PP) per tappezzeria, PA per sistemi di alimentazione o componenti sotto il cappa, materiali ABS, PMMA o PC per cruscotti, pannelli strumentazione, paraurti, illuminazione, maniglie delle porte e altro ancora. Eppure Reinhardt sottolinea che, mentre ci sono centinaia di gradi di poliammide per lo stampaggio a iniezione tradizionalmente utilizzato, ce ne sono pochi per la stampa 3D. È anche importante garantire che i materiali di stampa 3D offrano prestazioni uguali o migliori di quelli stampati a iniezione.

Mentre i materiali e la tecnologia AM stanno ancora raggiungendo i metodi e i materiali tradizionali, BASF vede il livello di prontezza della tecnologia (TRL) e l’uso corrente come già piuttosto elevati per prototipi di design o funzionali, individualizzazione, ausili di sicurezza, pinze robotiche e dispositivi di assemblaggio. Dove BASF suggerisce che la stampa 3D stia ancora maturando è nelle applicazioni di pezzi di ricambio e schiume o reticoli stampati per applicazioni in serie speciali.

In collaborazione con Hymer , uno dei principali produttori europei di camper e roulotte, BASF ha sviluppato congiuntamente un concept van da campeggio per il futuro: VisionVenture, che utilizza oltre 20 diversi materiali innovativi forniti da BASFe include caratteristiche come un tetto apribile autogonfiabile, rivestimenti in pietra naturale leggera e oltre 100 parti stampate in 3D. In questo caso, BASF ha presentato la sua soluzione per affrontare i costi elevati e l’efficacia dei prototipi di aspetto stampati in 3D. Per i progetti concettuali, gli strumenti sono raramente disponibili per progettare o produrre parti uniche e la stampa 3D diventa una soluzione praticabile per produrre progetti concettuali complessi e insoliti. Con le soluzioni di stampa 3D fotopolimeriche di Photocentric, BASF è stata in grado di ridurre i costi di quasi la metà, rispetto a tecnologie tradizionali comparabili, offrendo allo stesso tempo le prestazioni, la finitura e la qualità richieste.

Nella prototipazione funzionale, BASF Performance Materials ha presentato una soluzione per un alloggiamento dell’inverter, tipicamente realizzato in alluminio, stampato in 3D utilizzando plastica, che, tra gli altri vantaggi, rende il componente più leggero del 50%. Tuttavia, il componente doveva anche schermare le radiazioni elettromagnetiche, quindi, in questo caso, la parte in plastica è stata rivestita con un rivestimento metallico e Ultrasint PA6 MF di BASF è stata l’unica polvere testata che è sopravvissuta al processo di metallizzazione per questa applicazione.

Il caso più interessante presentato è stato un supporto motore sviluppato in collaborazione con Mercedes Benz . Nella produzione automobilistica, quando un telaio viene assemblato con il motore, viene tipicamente chiamato “matrimonio” e nei matrimoni classici, i due partner sono legati dall’amore e, forse ancora più importante, dalla forza. In questo caso, l’amore forte che unisce i due partner (motore e telaio), è il supporto motore.

Ogni volta che viene sviluppato un nuovo design del telaio o del motore, anche la staffa del motore che collega i due deve essere adattata. Durante i test drive, i metodi di produzione tradizionali per il supporto del motore non sono pronti o disponibili e la parte stampata in 3D deve fornire le stesse prestazioni della parte di serie realizzata in PA 6.6 GF50. BASF ha utilizzato con successo il suo materiale PA6 MF per questa applicazione, e il componente ha funzionato così come la sua controparte stampata a iniezione. È interessante notare che, anche se le proprietà meccaniche del PA6 MF erano peggiori sulla scheda tecnica rispetto al PA6.6 GF50, BASF è stata in grado di ottimizzare il design aggiungendo più materiale per fornire le stesse prestazioni. Come sottolinea Reinhardt, è uno dei pochi casi d’uso AM in cui la parte stampata in 3D è ottimizzataessere più pesante della parte tradizionale, ma offre prestazioni paragonabili o migliori .

In un’altra applicazione, le auto pre-serie erano dotate di contenitori per fluidi, parti non critiche con geometria complessa, che venivano stampate in 3D utilizzando materiali diversi per gestire le alte temperature e / o avere proprietà di resistenza chimica. BASF ha sviluppato un metodo in cui i contenitori del fluido potevano essere stampati in 3D in due parti e saldati con una forza simile alla forza del materiale genitore.

Le schiume sono quasi impossibili da produrre in un unico pezzo, con proprietà meccaniche variabili in aree diverse. Utilizzando materiali TPU e strutture reticolari, BASF è in grado di progettare reticoli personalizzati e schiume con proprietà regolabili per risposte comportamentali personalizzate in diverse aree del reticolo a seconda del supporto richiesto: sedili, braccia, poggiatesta, protezione lombare, ecc. L’azienda ha anche introdotto il suo rivestimenti spray flessibili per cambiare il colore e l’aspetto delle parti in TPU stampate in 3D. BASF Coatings , insieme a Forward AM, ha sviluppato questo rivestimento flessibile, attualmente disponibile in quattro colori, che ha superato il test di piegatura Rossflex e si comporta proprio come la parte in TPU stampata in 3D.

Per le applicazioni di pezzi di ricambio automobilistici, BASF ha una premiata start-up dalla sua unità di incubatore di imprese Chemovator . La startup, chiamata Replique , sta lavorando per sviluppare un flusso di lavoro e un mercato decentralizzato end-to-end per la stampa 3D di pezzi di ricambio.

La loro piattaforma consentirà agli OEM di caricare i progetti e di stamparli vicino alla sede del cliente o del fornitore, protetti dalla crittografia, e consentirà agli utenti di sfruttare l’esperienza di BASF in progettazione, ingegneria e stampa per soluzioni di magazzino digitale o marketplace.

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