Il problema dell’automazione nella stampa 3d

AMS 2021: le lacune nell’automazione della stampa 3D per la produzione

Per quanto entusiasmanti siano stati tutti i verticali discussi al summit online sulle strategie di produzione additiva , l’automazione è una delle preferite in quanto affronta il divario tra la stampa 3D ei metodi di produzione tradizionali. In molti modi, la tecnologia additiva rappresenta il sogno di una fabbrica automatizzata (inclusi sia i problemi associati alla perdita di potere del lavoro che i vantaggi della democratizzazione dell’accesso alla produzione). Tuttavia, la produzione additiva (AM) è lontana dal realizzare quel sogno. E, come abbiamo appreso dal vertice AMS, affrontare queste lacune includerà probabilmente soluzioni di post-elaborazione e nuovo software.

Nel suo discorso pomeridiano, il CEO di PostProcess Jeff Mize ha spiegato che il 46% dei costi di produzione additiva (AM) di alcune aziende è associato alla post-elaborazione, secondo il secondo rapporto annuale sulle tendenze post-stampa della società . In particolare, le tecnologie di fotopolimerizzazione in vasca rappresentano oltre il 51% di tale spesa, seguite dalla fusione a letto di polvere.

La post-elaborazione, quindi, rappresenta un enorme divario in termini di automazione della fabbricazione di parti, in quanto richiedono tecniche costose e laboriose per rimuovere gli elementi dall’area di costruzione, pulirli (inclusa la rimozione delle strutture di supporto) e quindi applicare tecniche necessarie per finalizzare il loro aspetto. E, come discusso in Panel 3 sul Post Processing (ospitato da Todd Grimm), molte aziende non si rendono nemmeno conto che la post-elaborazione è una cosa quando entrano in AM. Sia Mize che Felix Ewald, CEO e CO-Founder di DyeMansion, hanno affermato in quel pannello che ciò che accade a una parte dopo che è stata stampata è spesso un ripensamento per i clienti.

PostProcess affronta questo problema con una combinazione di hardware, software e materiali. CONNECT3D è il software dell’azienda per la gestione delle fasi di post-elaborazione. Ciò include il supporto e la rimozione della resina dalla modellazione a deposizione fusa, la fotopolimerizzazione in vasca e le parti in polimero a getto d’inchiostro utilizzando spray chimici o hardware per immersione, nonché la finitura superficiale mediante l’uso di mezzi di abrasione e prodotti chimici. Tutto ciò deve essere ulteriormente ottimizzato utilizzando il software AUTOMAT3D dell’azienda, che monitora e reagisce ai processi di finitura.

DyeMansion è cresciuto concentrandosi sulla tintura di parti realizzate con la sinterizzazione laser selettiva (SLS) per affrontare più parti del flusso di lavoro post-elaborazione, dalla pulizia e superficie di tutte le parti di fusione a letto di polvere (PBF), incluso Multi Jet Fusion, alla colorazione profonda.

Il processo di post-elaborazione da DyeMansion

Ovviamente, l’automazione di questi passaggi prepara la stampa 3D ad essere adottata come tecnologia di produzione di massa. Tuttavia, nessuna delle due società offre ancora la tecnologia di rivestimento, quindi c’è un sacco di nicchia da esplorare. In effetti, poiché al momento queste due attività si occupano solo di parti in polimero, saranno necessarie anche soluzioni per la stampa 3D in metallo.

In Panel 1: Design Software for AM, questo è stato affrontato in una certa misura da sviluppatori come AdditiveLab, Autodesk e Riven. Il fondatore e CTO di Riven Jeff Page ha un approccio unico in quanto Riven prende le informazioni dalle parti prodotte effettivamente tramite la scansione 3D per determinare quali problemi si sono verificati e come correggerli nel processo di progettazione.

AdditiveLab intende aiutare nell’industrializzazione dell’AM attraverso il suo software di simulazione della stampa 3D in metallo . Quest’area è in rapida crescita, con diverse aziende che stanno sviluppando strumenti per la simulazione di parti metalliche prima della stampa; tuttavia, strumenti come ANSYS sono piuttosto avanzati e costosi. La co-fondatrice Mariam Mir ha spiegato come il software sta democratizzando l’accesso alla simulazione e quindi aprendo l’AM in metallo a più utenti.

Kevin Acker, consulente tecnico senior presso Autodesk , ovviamente crede che anche il suo datore di lavoro stia giocando un ruolo in questa democratizzazione, dato che strumenti come Fusion 360 sono gratuiti per utenti educativi e hobbisti. Ma un tema emerso nel corso della giornata, e che Acker ha toccato in questa discussione, è che i vincoli delle varie tecnologie di produzione devono essere sempre più integrati nel software di progettazione in modo che gli utenti comprendano più facilmente quei limiti durante la progettazione.

In effetti, questo è stato uno dei momenti salienti del Panel 2: Workflow and Automation Software for AM, che è stato il più vivace degli eventi del pomeriggio, in parte a causa della moderazione del Vicepresidente esecutivo della ricerca presso SmarTech Analysis Scott Dunham e anche a causa alla chimica tra i partecipanti. In qualità di unico partecipante alla gestione delle linee di produzione quotidiane di parti additive, David Tucker, direttore delle soluzioni digitali per Forecast 3D , ha risposto a una serie di domande dai suoi colleghi membri del panel su come esattamente possiamo industrializzare l’AM tramite l’automazione.

Sfortunatamente, Stefan Rink di AM-Flow si è ritirato a causa della scarsa connessione a Internet, ma la società sta tentando di affrontare tutto, dall’identificazione e smistamento delle parti all’imballaggio in modo automatizzato.

In relazione al punto di vista di Acker sulla progettazione tenendo a mente i vincoli, Tucker ha spiegato che, quando ha lavorato in precedenza nello stampaggio a iniezione, si è reso conto che i progetti migliori sono quelli che prendono in considerazione il processo di produzione quando vengono modellati. Questo era qualcosa che credeva dovesse essere portato in AM, con i progettisti che stanno effettivamente pensando se un articolo sarà realizzato tramite PBF, fotopolimerizzazione in vasca, ecc. Inoltre, anche i materiali e le società di macchine devono pensare a dove vengono utilizzate le loro macchine. Tucker ha sottolineato che gli OEM stanno ancora pensando ai loro sistemi in termini di prototipazione:

“Ci sono punti di controllo che vengono creati nel settore dal punto di vista del produttore di materiali o macchine. Molte volte, non capiscono che aspetto abbia la fabbrica o che aspetto abbia la produzione in scala. Stanno negoziando i prezzi per piccole macchine di produzione additiva per la prototipazione e ci aspettiamo che questi modelli di business diventino di produzione. Ad essere onesti, si rompono, cadono a pezzi. Mantengono l’additivo nell’area dei prototipi. “

Tutti i partecipanti, incluso Stefan Rink, CEO di AM-Flow ; Arno Gramsma, co-fondatore di AMPC Solutions bv; e Todd Grimm, Presidente di TA Grimm & Associates, Inc. – concordano con questo punto.

Il punto di Grimm sulla digitalizzazione della conoscenza tribale in software di progettazione correlato direttamente al punto di Tucker:

“Sono davvero entusiasta di dove si trova il software e dove sta andando perché vedo che affronta molte sfide che sono ostacoli per l’adozione di additivi in ​​due aree chiave: una è il trasferimento dalla conoscenza tribale o dall’esperienza pratica in qualcosa che il software si prende cura del pensiero per noi come individui e l’altro sta eliminando le cose noiose o molto coinvolte, come la pianificazione “, ha detto Grimm.

Rink ha affermato che la sfida per AM è che sta cercando di essere una tecnologia di produzione ad alto volume e ad alto mix quando, fino ad ora, era più adatta come tecnologia ad alto mix, a basso volume, rispetto a qualcosa di basso mix e ad alto volume , come lo stampaggio a iniezione. In sostanza, ha detto, “È come volere che una fabbrica produca sia una BMW Mini che un Boeing 747”.

Gramsma ha affermato che AMPC sta tentando di affrontare il problema dell’automazione sviluppando soluzioni per le fabbriche desktop. Per ora, ciò significa armadi chiudibili a chiave per filtrare le particelle pericolose dall’ambiente di produzione, nonché funzioni di arresto di emergenza, controllo della temperatura e dell’umidità.

Tuttavia, secondo Todd Grimm, deve ancora esserci una sorta di centralizzazione, possibilmente interfacce di programmazione di applicazioni (API) che consentano agli utenti di incorporare più facilmente le stampanti 3D in un ambiente di fabbrica. Lo ha confrontato con il tempo trascorso in CAM anni fa, in cui i clienti dovevano scrivere codice appositamente per le loro officine, piuttosto che utilizzare un gCode generale per guidare le loro apparecchiature.

La soluzione AMPC 3D Print Farm

Tutto questo legato a quanto discusso nel Panel 4: AM in the Context of Industry 4.0, con Al Siblani, Presidente e CEO di EnvisionTEC (recentemente acquisito da Desktop Metal ), a sottolineare che l’intelligenza artificiale (AI) dovrà svolgere una funzione crescente ruolo nel modo in cui tutto questo viene fatto. Siblani ha svolto un ruolo chiave nell’industrializzazione del polimero AM poiché la sua azienda ha assistito alla produzione in serie di apparecchi acustici e allineatori dentali trasparenti attraverso l’uso della stampa 3D.

Jonah Myerberg, co-fondatore e Chief Technology Officer di Desktop Metal , ha convenuto che l’intelligenza artificiale sarà sempre più utilizzata per eseguire attività come il controllo della qualità in-process tramite visione artificiale. Ha inoltre suggerito che queste tecnologie di automazione si stanno sviluppando insieme ai processi AM. Mike Vasquez, fondatore e CEO di 3Degrees , ha sollevato un punto interessante in termini di questi progressi: le piccole e medie imprese (PMI) saranno lasciate indietro a causa del costo dell’IA e di tecnologie simili o aiuteranno a trascinare queste PMI?

La mia sensazione è che, con lo sviluppo di queste nuove tecnologie, il costo di molte di esse diminuirà, consentendo alle PMI di unirsi alla mischia. Ad esempio, AdditiveLab presenta un software di simulazione meno costoso di quello offerto da ANSYS e ho la sensazione che ci sarà una maggiore concorrenza che cerca di ridurre questi costi. A sua volta, la stampa 3D si sposterà ulteriormente verso l’automazione. Cosa significa per il mondo in generale resta da vedere, ma si spera che sia una buona cosa!

Be the first to comment on "Il problema dell’automazione nella stampa 3d"

Leave a comment

Utilizzando il sito, accetti l'utilizzo dei cookie da parte nostra. maggiori informazioni

Questo sito utilizza i cookie per fornire la migliore esperienza di navigazione possibile. Continuando a utilizzare questo sito senza modificare le impostazioni dei cookie o cliccando su "Accetta" permetti il loro utilizzo.

Chiudi