L’azienda di ingegneria meccanica TRUMPF, specializzata nella stampa 3D in metallo, ha realizzato un caso d’uso per la produzione additiva con lo specialista austriaco di utensili da taglio CERATIZIT.
Lothar Schmid ha un acuto senso per le buone idee. In qualità di responsabile dell’innovazione presso CERATIZIT Austria GmbH a Reutte, in Austria, ne ha bisogno, dopotutto dovrebbe promuovere nuovi sviluppi. Schmid deve quindi sapere cosa fa funzionare il mercato, allo stesso tempo riconoscere approcci promettenti della produzione e riunirli entrambi. La stampa 3D era quindi ideale per i suoi compiti.
L’idea è venuta dallo stesso amministratore delegato: “Voleva avere una produzione additiva interna in modo da poter provare le cose”, ricorda Schmid. Quando CERATIZIT ha acquistato il primo sistema, non c’era un’applicazione concreta per questo. “Tutto è iniziato con il fascino della tecnologia”, afferma Schmid. Ma i primi possibili utilizzi non tardarono ad arrivare. Lo stabilimento austriaco fa parte del gruppo internazionale CERATIZIT, un produttoreper soluzioni di materiali duri, più precisamente di materiali da taglio e utensili per la lavorazione e soluzioni per la protezione dall’usura. A Reutte, l’azienda produce non solo semilavorati sagomati e prodotti estrusi in metallo duro integrale, ma anche inserti a fissaggio meccanico che vengono avvitati su utensili portanti in acciaio per lavorare metalli e altri materiali.
Accelerazione radicale
Finora, tuttavia, si è verificato un collo di bottiglia: “Finora abbiamo prodotto gli utensili di supporto per gli inserti a fissaggio meccanico in Bulgaria. Abbiamo bisogno di questi prototipi in molte varianti “, spiega Schmid. La produzione convenzionale richiede solitamente diverse settimane dall’ordine al pezzo finito. È lungo. Ma con la stampa 3D, il team CERATIZIT ha improvvisamente avuto uno strumento molto promettente con il potenziale per accelerare radicalmente questo processo. “Abbiamo deciso di testare come possiamo usare Laser Metal Fusion ( LMF ) per avere un prototipo finito sul tavolo più velocemente”, ricorda Schmid.
Quindi CERATIZIT si è concentrato sulla velocità e ha iniziato. Il team ha utilizzato la flessibilità della stampa 3D. “Nella produzione convenzionale, ad esempio, ogni piccolo cambiamento di angolo provoca una nuova fase di iterazione. Ciò significa: realizziamo un prototipo, lo testiamo e, in caso di dubbio, notiamo che dobbiamo ancora modificare un po ‘l’angolo. Nel peggiore dei casi, inizieremo un’altra corsa, perderemo altri due mesi e avremo un risultato sul tavolo solo tra sei mesi. Il cliente non è più interessato a questo perché ha trovato altre soluzioni ”, sottolinea Schmid. Questo è diverso con la stampa 3D: “A seconda delle dimensioni, diversi componenti si adattano alla piattaforma. Possiamo costruirli parallelamente con caratteristiche diverse. Questo ci offre opzioni di design completamente nuove.
In questi tentativi ed errori, Schmid vede la grande opportunità della stampa 3D. Tuttavia, ciò richiede un modo completamente nuovo di pensare in termini di costruzione. “Questa è stata una delle sfide più grandi per i nostri designer, che si allontanino dal modo di pensare convenzionale e siano ora in grado di progettare molto più liberamente”, afferma Schmid. “Fortunatamente, abbiamo dipendenti che ci si appassionano davvero.” Un buon dialogo tra il progettista e l’operatore della macchina è fondamentale. CERATIZIT ha imparato molto attraverso tentativi ed errori.
“La cosa bella della tecnologia è che se proviamo a renderci conto che è andata troppo oltre, allora abbiamo esaurito il tempo di stampa e la polvere, niente di più.” E le possibilità sono enormi, soprattutto per frese con frese complesse Le strutture interne e il raffreddamento interno degli strumenti possono essere utilizzati in misura molto maggiore rispetto a quelli della stampa 3D. “Questo rende il parco giochi enorme, perché ora abbiamo opzioni di design completamente nuove”.
Questo vale anche per nuove composizioni di materiali. Qui CERATIZIT fa ancora affidamento su combinazioni collaudate e funziona nella stampa 3D con una composizione simile a quella della produzione convenzionale. “Cambiare i materiali è chiaramente un obiettivo. Nella lavorazione in particolare, altri materiali come l’alluminio o il titanio possono essere molto interessanti per la costruzione leggera. In termini di resistenza, sarà entusiasmante utilizzare altri materiali in acciaio ”, sottolinea Schmid.
Concetto generale coerente
CERATIZIT produce su una TruPrint 3000 e nel frattempo ha ampliato la sua area di stampa 3D per includere una TruPrint 1000 più piccola. Prima che venisse presa la decisione di investimento si è svolto un accurato screening tecnologico: “Per noi era importante che ci fosse un processo chiuso. TRUMPF era molto avanti in questo senso. Il concetto era anche molto coerente per l’intera periferia che deve essere presa in considerazione durante la stampa 3D, come la preparazione della polvere “.
Sulla macchina di medio formato TruPrint 3000, CERATIZIT può assemblare fino a cinque componenti contemporaneamente in un ampio spazio di installazione con un diametro di 300 x 400 millimetri e produrre così diverse varianti in modo rapido e flessibile. “Dove prima avevamo bisogno di tre mesi per produrre il prototipo finito, ora è lì dopo due settimane”, dice Schmid felice. A poco a poco, il numero di pezzi dovrebbe aumentare. Il fatto che i cilindri di costruzione e fornitura possano essere cambiati rapidamente consente anche di risparmiare sui tempi di configurazione. “E possiamo garantire tolleranze che sono un must assoluto nella produzione tradizionale. Non l’avrei mai immaginato dalla stampa 3D in questa dimensione “, afferma Schmid, colpito.
In futuro, con la TruPrint 1000, l’azienda vuole testare diverse combinazioni di materiali in modo ancora più flessibile. Con l’opzione multilaser, due laser funzionano contemporaneamente. Nel prossimo futuro CERATIZIT prevede di utilizzare il sistema per produrre non solo prototipi ma anche parti dei clienti in piccole serie.
Grandi occhi sul primo test
Il fascino per la stampa 3D è ancora grande ei primi risultati hanno fatto illuminare gli occhi del team CERATIZIT: “Quando abbiamo prodotto la prima fresa sulla TruPrint 3000 e abbiamo iniziato i test con essa nel laboratorio di lavorazione, eravamo tutti con occhiali di sicurezza e in rispettosa distanza lì. Quando abbiamo visto le prestazioni di taglio con cui ha funzionato l’utensile, tutti sono rimasti sbalorditi ”, ricorda Schmid e l’entusiasmo si può ancora sentire in lui.
