Quando usare la stampa 3d anziché i processi convenzionali.

IL TEAM DI TUT DECIFRA QUANDO È POSSIBILE LA PRODUZIONE ADDITIVA PER LA PRODUZIONE FINALE

Una collaborazione tra ricercatori della Tampere University of Technology (TUT) Finlandia e la società di ingegneria industriale Enmac Oy ha prodotto un modello in grado di determinare quando utilizzare la produzione additiva anziché i processi convenzionali.

Dettagliato in un articolo di Open Access pubblicato in Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design , il modello si concentra sull’applicazione della fusione laser selettiva (SLM) al posto della lavorazione CNC. Il punto di vista è che questo modello può essere applicato all’inizio del progetto per la fase di produzione additiva (DfAM), aiutando a selezionare il metodo tecnicamente migliore, più veloce ed economico per la produzione finale.

L’imbarazzo della scelta

Poiché la selezione di tecnologie di produzione additiva sta aumentando e il numero di aziende continua ad espandersi, non è certamente più facile per le aziende identificare dove la tecnologia ha senso per loro. Di conseguenza, le parti interessate del settore sono alla ricerca di soluzioni per aiutare le aziende a prendere decisioni informate. Il database di produzione additiva Senvol è stato creato per aiutare a risolvere questa sfida. Affrontare le domande di “Posso farlo?” E “Dovrei farlo?” L’associazione americana di produzione SME ha anche lanciato il suo portale interattivo RAPID AM (iRAMP). Per i fornitori di produzione, come Protolabs , Xometry e 3D Systems On Demand, che impiegano sia servizi convenzionali che additivi, la distinzione tra diversi processi e consigli di selezione dedicati è una parte fondamentale della loro messaggistica .

Con questo modello di fattibilità, TUT ed Enmac Oy stanno cercando di essere un’altra parte di questa sfida.

L’indice di fattibilità della produzione additiva

La radice del modello di fattibilità della produzione additiva di TUT è un’equazione, che tiene conto di numerosi parametri delle prestazioni delle parti, come i tempi di progettazione per la tecnologia AM, i tempi di produzione e i costi. Ai fini della sperimentazione, il team applica l’equazione alla produzione di quattro componenti: una custodia per ugelli, un supporto per riflettore, un blocco rack e un collettore dell’acqua.

Per ogni parte, il team calcola l’importanza delle prestazioni della parte, l’importanza dei tempi di consegna e l’importanza del costo della parte, rispetto al design realizzato utilizzando la lavorazione CNC e AM. La media di ciascuno di questi fattori fornisce quindi alla parte il suo indice di fattibilità. La lettura dell’indice a sua volta corrisponde a diverse conclusioni su quale metodo di produzione è più adatto per la produzione finale.

Interpretazione dell’indice di fattibilità. Immagine tramite Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design
Interpretazione dell’indice di fattibilità. Immagine tramite
Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design
Ad esempio, viene scelto un supporto per riflettore per la produzione additiva nel tentativo di ottenere prestazioni migliori delle parti e costi delle parti inferiori. A seguito dei calcoli, a questa parte viene fornito un indice di fattibilità di 2,65, il che significa che il costo, i tempi di consegna e le prestazioni della parte quando stampati in 3D sono migliori rispetto a quando la parte viene fatta convenzionalmente. In altre parole, secondo l’indice, la parte è “Non adatta alla produzione convenzionale (CM)”. Al collettore d’acqua, invece, viene assegnato un indice di fattibilità di 0,75, ritenendolo “Non adatto per AM”.

In conclusione, gli autori affermano che “[Il] modello presentato fornisce uno strumento utile per i progettisti nella valutazione dell’idoneità delle parti per AM”.

Inoltre, “questo modello di fattibilità è facilmente applicabile dagli ingegneri nelle attività quotidiane e può essere utilizzato per diverse tecnologie AM, sebbene in questa ricerca venga utilizzato solo SLM”.

“ Modello per la valutazione della fattibilità della produzione additiva nella produzione per uso finale ” è co-autore di Matti Ahtiluoto, Asko Uolevi Ellmanand ed Eric Coatanea.

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