Stampa 3D metallizzata: produzione in serie di parti automobilistiche a domicilio
“Siamo riusciti a industrializzare e digitalizzare la produzione additiva (AM) per la produzione di serie nel settore automobilistico”. Con orgoglio, 12 partner del progetto annunciano che questo ha avuto un doppio successo con IDAM (Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing). Tre anni fa, il consorzio di PMI, grandi aziende e istituti di ricerca è partito con l’obiettivo comune di rivoluzionare la stampa 3D metallica nel campo della produzione di serie automobilistica. Insieme, hanno creato una linea di produzione di stampa 3D completamente automatizzata in rete digitale in due sedi contemporaneamente e l’hanno preparata per la produzione in serie automobilistica. D’ora in poi, almeno 50.000 componenti all’anno possono essere prodotti a costi contenuti negli stabilimenti del BMW Group a Monaco e presso GKN Powder Metallurgy a Bonn utilizzando il processo di fusione a letto di polvere laser (LPBF), oltre a oltre 10.000 pezzi singoli e di ricambio. Grazie al design modulare del progetto di questa linea, il numero annuale di unità può essere ulteriormente ridimensionato secondo necessità.
© Fraunhofer ILT, Aquisgrana, Germania.IDAM (Industrializzazione e digitalizzazione della produzione additiva) ha creato la linea di produzione di stampa 3D completamente automatizzata e in rete digitale e l’ha completamente integrata nella produzione di serie automobilistica.
© Fraunhofer ILT, Aquisgrana, Germania.Componente disaccoppiato chimico umido.
In soli tre anni, dallo schizzo concettuale alla linea di produzione completamente integrata
Lanciati nel 2019, i veicoli a guida automatizzata (AGV) possono ora trasferire in modo completamente automatico le camere di costruzione mobili delle stampanti 3D tra i moduli delle linee di produzione IDAM. Il balletto della macchina è orchestrato da un’unità di controllo centrale in cui tutti i dati dei singoli moduli di linea convergono a livello digitale. Il gemello digitale così generato monitora in ogni momento tutti i dati di produzione rilevanti, per la massima produttività e qualità.
I partner hanno sviluppato nuovi concetti per la generazione automatica di dati di costruzione della stampa 3D. Moduli completamente automatizzati trasportano la polvere metallica lavorata e la preparano. Inoltre, la post-elaborazione automatica dei componenti realizzati avviene in stazioni appositamente progettate. Lungo queste linee di produzione sono state implementate misure di garanzia della qualità complete: ad esempio, i sensori vengono utilizzati nel processo di fusione laser per monitorare e garantire che i pezzi finiti soddisfino i requisiti di qualità.
Le linee di produzione in rete richiedono partner di progetto strettamente collegati in rete
Per implementare le linee, i partner hanno richiesto competenze interdisciplinari. Grazie ad esso, sono stati in grado sia di digitalizzare che di automatizzare – l’ingegneria meccanica e impiantistica – nella progettazione dei componenti così come nel campo della stampa 3D metallica. Il Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT di Aquisgrana sostiene il progetto grazie alla sua pluriennale esperienza nel campo delle tecnologie di produzione additiva. I partner del progetto si sono subito resi conto che le soluzioni “pronte all’uso” non avrebbero soddisfatto gli ambiziosi obiettivi del progetto e soddisfatto i relativi requisiti di produttività e qualità dell’industria automobilistica. Pertanto, gran parte dei moduli ha dovuto essere completamente riqualificata a livello digitale e fisico. Inoltre, Il buon funzionamento delle linee IDAM è possibile solo attraverso uno stretto collegamento in rete dei singoli moduli – lo stesso è stato richiesto ai partner del progetto. Dalle PMI gestite dai proprietari alle grandi società, uno spirito è stato stabilito sin dal primo giorno del progetto, poiché i partner aspiravano congiuntamente al successo: imparare gli uni dagli altri, lavorare insieme su soluzioni innovative e sviluppare i punti di forza individuali di ciascun partner per nella migliore misura possibile: per IDAM, queste erano le chiavi del successo.
