{"id":20891,"date":"2022-01-29T16:55:39","date_gmt":"2022-01-29T15:55:39","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2022\/01\/29\/fraunhofer-iapt-introduce-la-stampa-3d-nella-produzione-automobilistica-di-serie\/"},"modified":"2022-01-29T16:55:39","modified_gmt":"2022-01-29T15:55:39","slug":"fraunhofer-iapt-introduce-la-stampa-3d-nella-produzione-automobilistica-di-serie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2022\/01\/29\/fraunhofer-iapt-introduce-la-stampa-3d-nella-produzione-automobilistica-di-serie\/","title":{"rendered":"Fraunhofer IAPT introduce la stampa 3D nella produzione automobilistica di serie"},"content":{"rendered":"
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\"Fraunhofer<\/div>\n
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Gli specialisti del centro di ricerca Fraunhofer IAPT<\/a> introducono criteri di progettazione che rendono un pezzo stampato in 3D pi\u00f9 leggero e conveniente di quello fresato.<\/em><\/p>\n

Con circa il 50 percento di riduzione dei costi e il 35 percento di peso in meno rispetto all\u2019equivalente pezzo fresato, la riprogettazione del braccio cerniera nella portiera di un\u2019auto sportiva di alto profilo rivela che l\u2019innovazione tramite produzione additiva \u00e8 economicamente conveniente<\/strong>. Ci\u00f2 \u00e8 reso possibile dell\u2019adozione dei metodi di progettazione basati sulla stampa 3D ideati dagli specialisti del centro di ricerca Fraunhofer IAPT.<\/p>\n

La progettazione additiva<\/h2>\n

I vantaggi della produzione additiva (AM, Additive Manufacturing) emergono prepotentemente quando i componenti vengono progettati da zero appositamente per questo processo<\/strong>. Si tratta di un fatto ben noto da tempo. Ma che tale approccio, abbinato ad altre misure di ottimizzazione, possa influenzare positivamente sia le caratteristiche tecniche che i costi del componente finito, pu\u00f2 sorprendere anche molti esperti del settore.<\/p>\n

Come esempio concreto, Fraunhofer IAPT ha effettuato una riprogettazione di una cerniera della portiera di un\u2019auto sportiva<\/strong> per identificare, passo dopo passo, tutti i fattori che influenzano il costo di un componente.<\/p>\n

Aiutati da uno speciale strumento software sviluppato da 3D Spark<\/strong> (che nel frattempo \u00e8 diventata una spin-off di successo), gli ingegneri di Fraunhofer hanno innanzitutto identificato un componente adatto.<\/p>\n

Nella fase iniziale della progettazione, gli esperti hanno quindi determinato l\u2019orientamento del componente che permetteva di minimizzare i costi della stampa 3D. Con questo orientamento ottimizzato \u00e8 stato possibile, ad esempio, ridurre al minimo le strutture di supporto richieste, massimizzando al contempo il numero di componenti che potevano adattarsi a una stessa piattaforma di costruzion<\/strong>e. L\u2019orientamento dei componenti cos\u00ec identificato porta a un risparmio sui costi del 15% rispetto a un processo di produzione additiva non ottimizzato.<\/p>\n

L\u2019ottimizzazione<\/h2>\n

Nella fase successiva, la struttura del braccio della cerniera \u00e8 stata ottimizzata in modo mirato<\/strong>, sfruttando uno dei vantaggi della produzione additiva, che permette di ottenere pezzi con geometrie completamente nuove. Ci\u00f2 ha conferito al componente una forma di base che conteneva materiale esclusivamente nei punti in cui le tensioni meccaniche simulate lo richiedevano.<\/p>\n

Complessivamente, il peso del braccio della cerniera della porta si \u00e8 ridotto del 35%<\/strong>. E, grazie ai minori requisiti sui materiali e ai tempi di stampa pi\u00f9 brevi, i costi rispetto alla stampa 3D senza ottimizzazione strutturale sono diminuiti di un altro 20%<\/strong>.<\/p>\n

Qualsiasi struttura di supporto che non debba essere rimossa fa risparmiare tempo. Pertanto, viene tagliata una porzione significativa dei costi sostenuti nella fase altamente manuale di post-produzione<\/strong>. La riduzione del numero di strutture di supporto nella progettazione ha anche un effetto positivo sui tempi di produzione e sui requisiti di materiale, che riduce nuovamente i costi del 10%. L\u2019accurata selezione del miglior materiale in polvere di metallo dalla gamma sempre pi\u00f9 ampia di materiali stampabili in 3D consente di ridurre i costi di un altro 10%.<\/p>\n

Regolazione dei parametri di processo<\/h2>\n

La regolazione dei parametri di processo di produzioni additiva offre ulteriori possibilit\u00e0 per ridurre i costi<\/strong>. Ad esempio, uno spessore maggiore dello strato durante la stampa, l\u2019ottimizzazione dei parametri di processo e la deformazione del profilo del raggio laser riducono notevolmente i tempi di costruzione. Sebbene ci\u00f2 comporti una leggera perdita di qualit\u00e0 dei pezzi (comunque superiore a quella dei pezzi tradizionali), consente nondimeno di ridurre i costi di stampa di un ulteriore 15%. L\u2019ottimizzazione dell\u2019utilizzo della macchina mediante il nesting e, se necessario, l\u2019impilamento nell\u2019area di costruzione, porta a ulteriori risparmi sui costi del 10%.<\/p>\n

Riepilogo dei risultati dello studio effettuato da IAPT: progettare pensando alla produzione additiva e seguendo un approccio \u201cDesign to cost\u201d ha permesso di produrre il braccio della cerniera con un costo inferiore dell\u201980% rispetto a una parte stampata in 3D senza le stesse ottimizzazioni<\/strong>. Questa percentuale generale pu\u00f2 essere suddivisa come segue:<\/p>\n

\u2013 L\u2019ottimizzazione dell\u2019orientamento e della topologia, nonch\u00e9 l\u2019ottimizzazione del supporto, contribuiscono al 45%.<\/p>\n

\u2013 La scelta del materiale ottimale, i parametri di velocit\u00e0 e la massimizzazione del carico di lavoro nel processo AM riducono i costi di un ulteriore 35%.<\/p>\n

Fraunhofer IAPT \u00e8 riuscito a dimostrare che nella produzione additiva \u00e8 possibile ridurre i costi di un fattore cinque.<\/strong> Al contempo, ha ottenuto un miglioramento delle prestazioni tecniche del veicolo grazie a un peso inferiore e a una tecnologia ottica migliorata. Ma la cosa pi\u00f9 importante \u00e8 che ci\u00f2 ha permesso di ridurre del 50% il costo di produzione di una piccola serie di bracci cerniera per una portiera di un\u2019auto sportiva rispetto alla fresatura convenzionale. La produzione additiva non \u00e8 quindi solo migliorativa rispetto alla fresatura in termini di prestazioni tecniche, ma anche significativamente pi\u00f9 conveniente.<\/p>\n

I risultati di questo studio sulla riduzione sistematica dei costi dei componenti AM possono essere applicati a un\u2019ampia gamma di componenti automobilistici. Essi dimostrano che la produzione additiva pu\u00f2 gi\u00e0 essere utilizzata con profitto in serie pi\u00f9 grandi comprendenti fino a 5000 unit\u00e0.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

L’articolo Fraunhofer IAPT introduce la stampa 3D nella produzione automobilistica di serie<\/a> sembra essere il primo su Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Redazione<\/p>\n

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