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Una soluzione innovativa che prevede l’impiego di macchine utensili per la catena del valore dell’industria manifatturiera

Un progetto finanziato dall’UE sta cambiando il volto della produzione industriale, prefigurando per i produttori l’opportunità di fabbricare componenti metallici di elevata qualità a costi ridotti.

Tecnologie industriali

Si prevede che le macchine ibride rappresenteranno la soluzione industriale per la fabbricazione di componenti altamente complessi. Esse possono riunire più processi, come la deposizione laser di metalli (LMD, laser metal deposition), in un’unica macchina in grado di eseguire l’intero processo di fabbricazione di tali parti. Sebbene sul mercato esistano molte macchine ibride, esse non sono mature per l’industria: sono infatti ancora necessarie ulteriori ricerche per lo sviluppo dei loro elementi ausiliari, come soluzioni software, monitoraggio e controllo. Ciò presenta sfide centrali per la loro commercializzazione e adozione nel mercato. In questo ambito, il progetto PARADDISE, finanziato dall’UE, si proponeva di fornire alle parti interessate alla catena del valore della produzione le conoscenze, gli strumenti e i componenti per la tecnologia di produzione ibrida che riunisce la produzione additiva, nota come LMD, e i processi di lavorazione convenzionale (fresatura e tornitura). In particolare, «abbiamo mirato a fare un salto quantitativo e qualitativo nella tecnologia di produzione additiva basata su laser per componenti metallici aumentando l’affidabilità del processo LMD, la sua integrazione con i processi sottrattivi e sviluppando una serie di strumenti e tecnologie ad hoc che agevolano l’integrazione dei processi LMD con metodi di fabbricazione convenzionali consolidati», spiega Amaia Alberdi, coordinatrice del progetto.

Verso un processo di fabbricazione combinato

Per raggiungere gli obiettivi del progetto, PARADDISE ha sviluppato diversi strumenti che includevano una banca dati di materiali e processi, tecnologie assistite da computer, un sistema di controllo di monitoraggio per l’altezza dello strato e componenti intelligenti quali un alimentatore di potenza avanzato e testa di deposizione metallica laser. Questo ha aperto la strada agli 11 risultati sfruttabili del progetto. «Tra questi, una macchina ibrida per la LMD e la lavorazione, con tecnologie intelligenti integrate, nonché un sistema di monitoraggio per il processo LMD e una banca dati di materiali e processi ad esso relativi», osserva Alberdi. Tale banca dati comprende 12 tabelle tecniche che contengono informazioni rilevanti quali produttività, geometria ed efficienza delle polveri. La soluzione di processo combinata di PARADDISE è stata integrata nella macchina ibrida IBARMIA ZVH45/1600 Add+Process. Alberdi sintetizza: «Questa macchina è un centro di lavorazione a 5 assi ad alta produttività, con architettura a tavola fissa e a montante mobile, in grado di eseguire vari processi di produzione». L’integrazione, insieme a due casi d’uso, ha convalidato la soluzione. Ciò offre ai produttori di componenti metallici a valore aggiunto l’opportunità di produrre parti affidabili e di qualità elevata, utilizzando meno risorse di materiale ed energia. Ciò a sua volta ridurrà i costi di produzione aumentando al contempo la possibilità di una più ampia adozione della soluzione in altri segmenti di mercato.

Cosa riserva il futuro

Il team del progetto promuoverà la propria soluzione a partner e reti industriali e pianifica di effettuare una valutazione di quanto bene essa si integri in altri centri di lavoro che hanno architetture diverse da quelle del produttore IBARMIA. «Questo serve a rafforzare il mercato di riferimento e a trovare nuovi casi d’uso per applicare il concetto ibrido». Inoltre, i risultati di PARADDISE dovrebbero portare alla creazione di posti di lavoro. «La ricerca verterà su profili qualificati come ingegneri di software per le tecnologie di PARADDISE CAx, ingegneri progettisti per l’ideazione di componenti e attrezzature appropriate, ingegneri di produzione per supportare la produzione personalizzata e su richiesta di parti complesse, ecc.», conclude Alberdi. Ciò si aggiunge ai posti di lavoro creati dall’ecosistema di servizi PARADDISE che riguarda i servizi lungo il ciclo di vita di prodotti meccanici di geometrie complesse.

Parole chiave

PARADDISE, LMD, macchina ibrida, componenti metallici, deposizione laser di metalli, produzione additiva

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