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Self-Learning Control System for Freeform Milling with High Energy Fluid Jets

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Controllare le lavorazioni non convenzionali

La ricerca di componenti sempre più avanzati e complessi ricavati da materiali difficili da tagliare promuove lo sviluppo di nuove tecnologie. Un sistema di controllo avanzato, in grado di ampliare le capacità di una tecnica di trattamento emergente consentirà all'UE di guadagnarsi una posizione privilegiata in tale ambito.

Tecnologie industriali

La rimozione di materiale da un pezzo in lavorazione con getti di fluido ad alta energia rappresenta una tecnologia di lavorazione emergente non convenzionale in rapido sviluppo. Le sue applicazioni si estendono dalla lavorazione di materiali difficili da tagliare alla lucidatura ad altissima precisione delle lenti ottiche. Tuttavia, finora questa tecnica di lavorazione veniva applicata ancora esclusivamente a livello "artigianale" a causa della complessità della procedura. L'utilizzo di tale metodo ai fini della produzione di componenti a forma libera a partire da materiali avanzati per prodotti a elevato valore aggiunto era limitata dalla mancanza di strategie di controllo. Il progetto CONFORM-JET ("Self-learning control system for freeform milling with high energy fluid jets") è stato concepito allo scopo di risolvere questa importante questione. CONFORM-JET ha sviluppato e dimostrato un nuovo sistema di controllo per la fresatura a getto di fluido ad alta energia per produrre superfici multigradiente. Tali superfici a forma libera sono ampiamente utilizzate nei sistemi CAD per definire le superfici delle parti in lavorazione. Gli scienziati hanno integrato modelli di getti di fluido ad alta energia e altri parametri di processo nei sistemi multisensoriali che controllano le soluzioni cui vengono applicati. In questo modo il team di progetto ha potuto predire e controllare la geometria dello stampo in lavorazione. Successivamente, questa combinazione è stata utilizzata per sviluppare una strategia di controllo completamente nuova per la fresatura a getto di fluido ad alta energia dotata di funzionalità innovative. Per la prima volta, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare un sistema di controllo basato sull'autoapprendimento per la lavorazione basata su getti di fluido a elevata energia e finalizzata alla generazione di componenti a forma libera. In presenza di un nuovo scenario per il sistema, il meccanismo di controllo predittivo dei modelli utilizza modelli aggiornati. Il sistema di controllo dei processi autoadattabile si serve di segnali sensoriali in grado di rispondere alle variazioni di processo basate sulla formazione a partire dalle informazioni contenute nella banca dati. La tecnologia è stata in grado di garantire una riduzione di circa l'80 % della supervisione della macchina necessaria e di circa il 20 % dei tempi di sviluppo, promuovendo, in tal modo, importanti benefici in termini di durata e costi. I risultati positivi ottenuti nell'ambito del progetto CONFORM-JET consentono di estendere i vantaggi del processo alla produzione di componenti avanzati a forma libera a partire da materiali difficili da tagliare destinati alle comunità aerospaziali, mediche e ottiche. Le capacità delle nuove tecnologie superano di gran lunga quelle della concorrenza straniera garantendo incentivi in termini di produttività, crescita e lavoro in tutta Europa.

Parole chiave

Lavorazione, sistema di controllo, getti di fluido, a forma libera, autoapprendimento, macinazione a forma libera, macinazione a getto, multisensore

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