Università di Auckland: eliminazione degli sprechi nei processi AM con meno materiale di supporto
In un’ ottimizzazione della pianificazione di processo per ridurre gli sprechi di materiale in estruso a base di produzione di additivi ,’ i ricercatori della University of Auckland esaminare modi migliori per evitare i rifiuti post-elaborazione in stampa 3D convenzionali basandosi su estrusione. La fabbricazione di materiali di supporto aggiunge anche tempo e costi a ogni progetto.
Nel loro studio, gli autori Jingchao Jiang, Xun Xu e Jonathan Stringer propongono una nuova strategia di supporto per supporti interni ed esterni, risparmiando materiale, tempo, energia e denaro e, soprattutto, riducendo lo stress sul nostro ambiente causato dall’industria e produzione additiva anche. Mentre la stampa 3D e i processi AM sono generalmente considerati rispettosi dell’ambiente, questo potrebbe essere migliorato. In molti casi, la post-elaborazione potrebbe non essere in grado di essere eliminata, per stabilizzare e preservare l’integrità di una stampa, ma dove alcune aree non devono essere riempite, il materiale può essere salvato.
“Sia le strutture di supporto interne che quelle esterne possono essere viste come strutture indesiderate costruite accanto all’oggetto”, affermano gli autori. “Al termine della fabbricazione, i supporti esterni vengono rimossi chimicamente o meccanicamente e gettati via, perdendo così il materiale utilizzato. Questo di solito comporta l’intervento umano e quindi richiede molto tempo e denaro. “
Anche l’orientamento di stampa può essere un fattore. Con l’orientamento modificato in alcuni casi, i supporti potrebbero essere “ridotti al minimo”. E mentre i ricercatori hanno suggerito numerose strategie diverse, qui i ricercatori suggeriscono un nuovo piano per l’ottimizzazione eliminando il maggior numero di supporti interni ed esterni possibili. In questo studio, hanno lavorato attraverso le quattro fasi della pianificazione dei processi per l’AM:
Stampa determinazione dell’orientamento
Generazione di supporto
Affettare
Pianificazione del percorso
“Ogni fase avrà effetti sull’uso dei materiali, il tempo di stampa e la qualità finale da diversi aspetti”, affermano gli autori.
I ricercatori hanno esplorato metodi per generare supporto basato sulla lunghezza del ponte stampabile più lunga (LPBL) e sull’angolo di sporgenza della soglia stampabile (PTOA). La loro strategia di generazione del supporto impiega una serie di passaggi per utilizzare i vantaggi di LPBL e PTOA, dopodiché è necessaria un’ulteriore pianificazione del processo per eliminare il maggior numero possibile di materiali di supporto. La strategia di percorso e l’orientamento della stampa sono entrambi fondamentali per l’utilizzo dei materiali di supporto, lasciando agli autori la possibilità di reimpostare tutti i supporti di sostegno corrispondenti come relativi a LPBL e PTOA.
“I risultati mostrano che la strategia proposta può ridurre considerevolmente il consumo di materiale, i tempi di produzione e il consumo energetico, consentendo a AM di essere una tecnica di produzione più rispettosa dell’ambiente e sostenibile”, hanno concluso gli autori.
“Tuttavia, poiché la strategia è ottimizzata dal punto di vista dell’efficienza e dell’ambiente, la strategia proposta non può garantire la resistenza meccanica delle parti fabbricate a causa del minor consumo di materiale. Attualmente, la strategia proposta può essere utilizzata per stampare prodotti senza requisiti meccanici significativi. Nella ricerca futura, i requisiti meccanici dei prodotti saranno presi in considerazione per ottimizzare i processi AM. “
