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Applicazioni di stampa 3D per contribuire a ridurre i costi di manutenzione, riparazione e revisione, nel settore dei trasporti aerei

I processi additivi (AM), o la stampa 3D, sono processi tool-less per la costruzione di una parte caratterizzata da geometria complessa, con spreco di materiale minimo. Un’iniziativa dell’UE ha introdotto applicazioni AM innovative in metallo, per la riparazione di elementi difettosi e per la produzione su richiesta in quanto ai pezzi di ricambio.
Applicazioni di stampa 3D per contribuire a ridurre i costi di manutenzione, riparazione e revisione, nel settore dei trasporti aerei
L’AM, che consente di aggiungere strati di materiali in sequenza in base alle specifiche contenute in un file di progettazione assistita da calcolatore, ha conosciuto un’enorme espansione specialmente nell’ambito della produzione di piccoli lotti di componenti personalizzati. Il progetto EU-funded REPAIR (Future repair and maintenance for aerospace industry), finanziato dall’UE, è nato con l’obiettivo di ridurre i costi di manutenzione, riparazione e revisione (MRO, maintenance, repair and overhaul) del settore aerospaziale attraverso processi AM con minore produzione di rifiuti e tempi più brevi per la commercializzazione.

Il monitoraggio delle condizioni e dei concetti di gestione predittivi sono stati adattati per le parti AM innescando il processo MRO, ottenendo in questo modo una stima della durata utile rimanente dei componenti e facilitando la programmazione guidata dalla richiesta. Il progetto REPAIR ha esteso un sistema esistente di gestione del flusso di lavoro MRO e ha notevolmente migliorato questo software mediante l’integrazione di diversi nuovi componenti IT. In questo modo, il processo MRO completo è supportato da una architettura di sistema IT integrata, la quale aumenta l’automazione e taglia costi e tempi necessari per la commercializzazione.

Allo scopo di adattare la tecnologia AM alle esigenze aerospaziali, i partner del progetto hanno sviluppato una riparazione in gruppo utilizzando uno speciale dispositivo di bloccaggio che consente la riparazione di molte parti metalliche identiche, con un sistema integrato per il controllo di qualità in situ. È stata inoltre sviluppata una macchina di deposizione di metallo a 5 assi, integrando il processo additivo con strumenti di scansione e fresatura, per la riparazione di parti di ricambio. Il software di controllo integrato consente l’analisi semi-automatizzata dei difetti, il calcolo degli strati 3D e tutte le operazioni di produzione. Il sistema a 5 assi permette alla macchina di costruire su strutture o superfici irregolari. Di conseguenza, lo sforzo di pre- e post-lavorazione delle parti di ricambio può essere notevolmente ridotto.

Per essere in grado di fornire componenti di alta qualità dal processo AM e sfruttare appieno il potenziale della tecnologia, il team di riparazione ha effettuato una vasta ricerca sulla sperimentazione relativa ai fattori per superficie, precisione e qualità dei pezzi, al fine di determinare i parametri ottimizzati e assicurare l’affidabilità.

Tra le altre cose, sono state definite le procedure di qualificazione e certificazione per informare molte iniziative correlate. Un componente IT per il controllo qualità è stato specificato e integrato nella piattaforma di gestione tecnologica.

Infine, i ricercatori hanno identificato nuovi modelli commerciali per sfruttare sia la soluzione completa che i singoli componenti, e i sistemi industriali sviluppati. Il team del progetto REPAIR ha ottenuto una tabella di marcia per il suo continuo sviluppo.

Le tecnologie sviluppate nell’ambito dell’iniziativa REPAIR garantiscono numerosi vantaggi, tra cui un importante abbattimento dei costi e dei tempi del processo MRO, la creazione di nuovi posti di lavoro, la riduzione degli scarti e dei consumi energetici e il potenziamento della sicurezza degli aeromobili. L’utilizzo innovativo della produzione additiva nell’ambito dei processi di manutenzione e di riparazione in loco è quindi pronto a spiccare il volo.

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Argomenti

Transport

Keywords

Manutenzione, riparazione, processi additivi, aerei, industria aerospaziale, stampa 3D, manutenzione predittiva, gestione della catena di fornitura