Nel secondo giorno dell'International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2022, è emerso chiaramente che i termini "digitalizzazione" e "automazione", da tempo noti nella stampa 3D, riflettono sempre più la realtà del settore.
All'inizio del secondo giorno di IMTS, Grant Zahorski, Sales Engineer di Canon, ha moderato una sessione su come l'automazione possa aiutare le aziende manifatturiere a superare la carenza di personale. Probabilmente ha dato il tono all'evento la presentazione di importanti aggiornamenti di prodotto da parte delle aziende presenti in showroom, in grado di ridurre al minimo l'ingegno umano e ottimizzare i componenti in termini di costi, tempi di consegna e geometria.
Per aiutare i produttori a comprendere cosa significa per loro questo cambiamento, Paul Hanafi del 3D Printing Industry ha trascorso la giornata seguendo un evento in diretta a Chicago e ha raccolto di seguito le ultime notizie dall'IMTS.
Vari progressi nell'automazione. All'IMTS sono state introdotte numerose tecnologie per automatizzare la stampa 3D, ma queste tecnologie hanno assunto anche forme molto diverse. Ad esempio, alla conferenza Siemens, Tim Bell, responsabile commerciale della produzione additiva, ha affermato che "non esiste tecnologia migliore della stampa 3D" per la digitalizzazione della produzione.
Per Siemens, tuttavia, questo significa digitalizzare la progettazione dello stabilimento e utilizzare la tecnologia della sussidiaria Siemens Mobility per digitalizzare oltre 900 singoli pezzi di ricambio per treni, che ora possono essere stampati su richiesta. Per continuare ad "accelerare l'industrializzazione della stampa 3D", ha affermato Bell, l'azienda ha investito in innovativi spazi CATCH aperti in Germania, Cina, Singapore e Stati Uniti.
Nel frattempo, Ben Schrauwen, direttore generale di Oqton, azienda di sviluppo software di proprietà di 3D Systems, ha illustrato al settore della stampa 3D come la sua tecnologia basata sull'apprendimento automatico (ML) potrebbe consentire una maggiore automazione nella progettazione e produzione di componenti. La tecnologia dell'azienda utilizza una gamma di diversi modelli di apprendimento automatico per creare automaticamente impostazioni per macchine utensili e software CAD in modo da ottimizzare i risultati di assemblaggio.
Secondo Schrauwen, uno dei principali vantaggi dell'utilizzo dei prodotti Oqton è che consentono di stampare parti metalliche con una "sporgenza di 16 gradi senza alcuna modifica" su qualsiasi macchina. La tecnologia sta già guadagnando terreno nei settori medico e odontoiatrico, ha affermato, e si prevede che a breve la domanda aumenterà anche nei settori petrolifero e del gas, energetico, automobilistico, della difesa e aerospaziale.
"Oqton si basa su MES con una piattaforma IoT completamente connessa, quindi sappiamo cosa succede nell'ambiente di produzione", spiega Schrauwen. "Il primo settore in cui ci siamo lanciati è stato quello odontoiatrico. Ora stiamo iniziando a muoverci verso il settore energetico. Con così tanti dati nel nostro sistema, diventa facile generare report di certificazione automatizzati, e il settore petrolifero e del gas ne è un ottimo esempio".
Velo3D e Optomec per applicazioni aerospaziali Velo3D è una presenza fissa alle fiere di settore con stampe aerospaziali di grande impatto, e all'IMTS 2022 non ha deluso le aspettative. Lo stand dell'azienda ha presentato un serbatoio di carburante in titanio, realizzato con successo con una stampante 3D Sapphire per un lanciatore senza supporti interni.
"Tradizionalmente, avresti bisogno di strutture di supporto e dovresti rimuoverle", spiega Matt Karesh, responsabile dello sviluppo tecnico commerciale di Velo3D. "In questo caso, la superficie risulterebbe molto ruvida a causa dei residui. Anche il processo di rimozione sarebbe costoso e complicato, con conseguenti problemi di prestazioni."
In vista dell'IMTS, Velo3D ha annunciato di aver qualificato l'acciaio per utensili M300 per lo zaffiro e di aver presentato per la prima volta al suo stand componenti realizzati con questa lega. L'elevata resistenza e durezza del metallo sono considerate interessanti per diverse case automobilistiche che stanno valutando la possibilità di stamparlo per stampaggio a iniezione, così come per altre interessate a utilizzarlo per la produzione di utensili o per lo stampaggio a iniezione.
In un altro lancio incentrato sul settore aerospaziale, Optomec ha presentato il primo sistema sviluppato in collaborazione con una sussidiaria di Hoffman: la stampante 3D LENS CS250. Le celle di produzione completamente automatizzate possono funzionare singolarmente o in concatenarsi con altre celle per produrre singoli componenti o riparare componenti strutturali come pale di turbine usurate.
Sebbene siano tipicamente progettati per manutenzione e revisione (MRO), Karen Manley, responsabile vendite regionale di Optomec, spiega che offrono anche un ampio potenziale per la qualificazione dei materiali. Dato che i quattro alimentatori di materiale del sistema possono essere alimentati in modo indipendente, afferma che "è possibile progettare leghe e stamparle invece di miscelare polveri" e persino creare rivestimenti resistenti all'usura.
Due sviluppi spiccano nel campo dei fotopolimeri, il primo dei quali è il lancio del P3 Deflect 120 per la stampante 3D One, una consociata di Stratasys, Origin. Frutto di una nuova partnership tra la casa madre Origin ed Evonik, il materiale è progettato per lo stampaggio a soffiaggio, un processo che richiede la deformazione termica dei pezzi a temperature fino a 120 °C.
L'affidabilità del materiale è stata convalidata presso Origin One ed Evonik afferma che i suoi test dimostrano che il polimero produce parti più resistenti del 10 percento rispetto a quelle prodotte dalle stampanti DLP della concorrenza, il che, secondo Stratasys, amplierà ulteriormente l'attrattiva del sistema: credenziali Strong Open Material.
In termini di miglioramenti delle macchine, anche la stampante 3D Inkbit Vista è stata presentata pochi mesi dopo la consegna del primo sistema a Saint-Gobain. In fiera, l'amministratore delegato di Inkbit, Davide Marini, ha spiegato che "l'industria ritiene che la sabbiatura dei materiali sia destinata alla prototipazione", ma la precisione, il volume e la scalabilità delle nuove macchine della sua azienda smentiscono di fatto questa affermazione.
La macchina è in grado di produrre parti da diversi materiali utilizzando cera fusa, e le sue piastre di costruzione possono essere riempite fino a una densità del 42%, che Marini definisce un "record mondiale". Grazie alla sua tecnologia lineare, Marini suggerisce anche che il sistema sia sufficientemente flessibile da poter un giorno evolvere in un ibrido con dispositivi di assistenza come i bracci robotici, sebbene aggiunga che questo rimane un obiettivo "a lungo termine".
"Stiamo facendo una svolta e dimostrando che il getto d'inchiostro è effettivamente la migliore tecnologia di produzione", conclude Marini. "Al momento, la robotica è il nostro interesse principale. Abbiamo inviato le macchine a un'azienda di robotica che produce componenti per magazzini dove è necessario stoccare e spedire le merci".
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L'immagine mostra l'ingresso del McCormick Place a Chicago durante l'IMTS 2022. Fotografia: Paul Hanafi.
Paul è laureato presso la Facoltà di Storia e Giornalismo e ama tenersi aggiornato sulle ultime novità in campo tecnologico.