1
ANNO 6
MARZO 2014
Italia € 2,50
Eris Program
Editori Associati per la
comunicazione industriale
Via Principe Eugenio, 43 - 20155 Milano
Tel. 02.3108121 - Fax 02.33611129
www.erisprogram.com
TECNOLOGIE E MATERIALI INNOVATIVI PER L'INGEGNERIZZAZIONE E L'INDUSTRIALIZZAZIONE DEL PRODOTTO
Il futuro prende forma dalla polvere
CONCEPT LASER: I PIONIERI DELLA PRODUZIONE ADDITIVA
Agente generale per l’Italia:
011.4027568
www.ridix.it
COPERTINA
RPD marzo.indd
1 2014.indd 1
RPD_PRIMA COPERTINA
- Marzo
10/03/14
14.54
04/03/2014
12:30:10
Senza titolo-1 1
14/02/14 17.50
SOMMARIO
1
marzo 2014
Direttore responsabile:
Aldo Filippo Rotta ([email protected])
Tel. 02 31081222
Marketing & Pubblicità: Guglielmo Calcagno
([email protected]) Tel. 02 3494367
Redattore Capo: Lucina Ciardi ([email protected])
Tel. 02 31081225
Produzione: Sonia Schianchi ([email protected])
Tel. 02 31081223
Segreteria pubblicità: Edvige Aguggini
([email protected]) Tel. 02 31081220
Vendita pubblicità: Walter Porta ([email protected])
Tel. 02 31081228
German Federal Republic Office: Edelbrok
Verlagsvertretung Krummer Weg 23 - D-41749 Viersen
e-mail: [email protected]
Tel. +49 (02162) 814757
Diffusione: Tina D’Andrea ([email protected])
Tel. 02 31081230
Progetto grafico: Pino Spagnolo Design Tel. 011 3971853-4
Hanno collaborato a questo numero:
Anna Fiorini, Luca Iuliano.
Traduzioni: Dajna Annese.
ERIS PROGRAM S.R.L.
Editori Associati per la
Comunicazione Industriale
Presidente: Guglielmo Calcagno
Direttore Commerciale: Walter Porta
Direttore Editoriale: Aldo Rotta
Sede: Redazione,
Amministrazione e Pubblicità
Via Principe Eugenio, 43 - 20155 Milano
Tel. 02/310812.1 (r.a.) - Fax: 02/33611129
e-mail: [email protected]
Periodicità mensile - Pubblicità inferiore al 45% Abbonamento annuo € 30,00 - Estero: € 60,00 Per Abbonamenti cumulativi sconti da concordare - c/c postale
41736208 - Costo copia: € 2,50. Per cambio indirizzo, informarci
almeno 20 giorni prima del trasferimento, allegando l'etichetta con la
quale arriva la rivista. Gli abbonamenti possono avere inizio in qualsiasi
mese dell'anno. Per abbonamenti cumulativi tariffe da concordare.
Reg. Tribun. di Milano n. 770 del 30/12/2008
Stampa a cura di Sigraf S.p.A.- Via Redipuglia 77
24047 Treviglio (BG) - Tel. 0363/300330 - Fax 0363/343282
A tutela degli abbonati e dei lettori, l’editore garantisce la
massima riservatezza dei dati in suo possesso, fatto diritto,
in ogni caso, per l'interessato di richiederne gratuitamente
la rettifica o la cancellazione ai sensi della legge 675/96
02
08
12
14
Le nuove frontiere della stampa 3D The new frontiers of 3D printing
Metal replacement per viaggi più leggeri Metal replacement for lighter journeys
Additive a convegno Convention on Additive Technologies
1
ANNO 6
MARZO 2014
Italia € 2,50
Eris Program
Editori Associati per la
comunicazione industriale
Via Principe Eugenio, 43 - 20155 Milano
Tel. 02.3108121 - Fax 02.33611129
www.erisprogram.com
TECNOLOGIE E MATERIALI INNOVATIVI PER L'INGEGNERIZZAZIONE E L'INDUSTRIALIZZAZIONE DEL PRODOTTO
Il futuro prende forma dalla polvere
IN COPERTINA:
Il futuro è adesso
The future is now
CONCEPT LASER: I PIONIERI DELLA PRODUZIONE ADDITIVA
Agente generale per l’Italia:
011.4027568
www.ridix.it
20
24
28
30
33
36
38
42
46
48
RPD_PRIMA COPERTINA - Marzo 2014.indd 1
04/03/2014 12:30:10
RIDIX S.p.A.
Grugliasco (TO) - tel. 011 4027511
fax 011 4081484 - e-mail [email protected] - www.ridix.it
Sguardi calcolatori - Calculating looks
Triangolazioni & co.- Triangulations & co.
A tutto colore - Full color
SPECIALE COMPOSITI:
Le prestazioni prendono il volo - Performances take off
Classe “A” per l'auto composita Class ‘A’ for the composite car
News Tecnologie
20 anni di SLS - 20 years of SLS
Full metal... part - Full metal… part
Rombare di nuovo - Roaring again
Indirizzi
La riproduzione totale o parziale degli articoli e delle illustrazioni
pubblicati su questa rivista è permessa previa autorizzazione della
Direzione. La Direzione non assume responsabilità per le opinioni
espresse dagli autori dei testi redazionali e pubblicitari.
Questo numero è stato chiuso in redazione il 11/03/2014
1 RPD
SOMMARIO.indd 1
1
13/03/14 17.44
news MERCATO
The new frontiers of 3D printing
LE NUOVE FRONTIERE
DELLA STAMPA 3D
Accanto all’aumento delle
prestazioni e delle dimensioni,
sono le nuove potenzialità
applicative dei materiali a
spostare in avanti i limiti delle
tecnologie additive.
Besides the increase in
performances and dimensions
it’s the new application potential
of materials that moves forward
the limits of additive
technologies.
Forti del progressivo successo riscosso in un
sempre maggior numero di settori applicativi – e recentemente anche nel largo pubblico -, le tecnologie additive si stanno
evolvendo con grande rapidità, per proporre nuove possibilità prestazionali. In particolare, dopo aver puntato sul miglioramento delle performance (qualità superficiale, accuratezza ecc.) e sull’ampliamen
to delle dimensioni delle camere di lavoro
(al fine di ridurre le necessità di assemblaggio), l’obiettivo sembra oggi puntare
sull’estensione e la diversificazione dei
materiali utilizzabili. Questo non solo per
consentire di ottenere modelli sempre più
vicini al pezzo definitivo, ma anche, e
soprattutto, per spostare l’impiego dei
macchinari dall’ambito della prototipazione rapida ad uno scenario di fabbricazione additiva.
Relying on the progressive success elicited
in an increasingly number of application
fields- and recently even in the general
public- additive technologies are
evolving rapidly, to offer new performance possibilities.
In particular, after having aimed at the
improvement of performances (surface
quality, accuracy, etc.)and on the extension of the size of the build
envelope (in order to reduce the need for
assembly), at present the goal seems to
be to extend and diversify the materials
that can be used.
This is not only to allow achieving models
that are increasingly close to the final
piece, but also and above all, to shift the
use of machinery from the rapid prototyping domain to a setting of additive
manufacturing.
PIÙ COLORI, PIÙ MATERIALI
Le soluzioni di Stratasys permettevano di ottenere parti in più
colori o in più materiali. Sempre più in linea con le potenzialità delle tecnologie di stampaggio ‘convenzionali’, senza
limitare i vantaggi dei sistemi additivi, la nuova stampante
3D Objet500 Connex3 aggiunge la versatilità dei colori alla
stampa multimateriale.
Grazie alla particolare tecnologia a triplo getto, permette di
creare combinazioni pressoché infinite di materiali, rigidi,
lessibili, trasparenti e colorati in un’unica fase di stampa.
In tal modo, non solo si risparmiano i tempi necessari alle
operazioni di assemblaggio e verniciatura, ma si possono
validare i progetti e compiere le giuste scelte prima di
giungere in produzione in modo da ridurre il time-to-market.
Come nella stampa a getto d’inchiostro 2D, è possibile
combinare tre colori base - VeroCyan, VeroMagenta e
VeroGiallo – per produrre centinaia di brillanti tonalità.
2 RPD 1
02-06 art.mercato 3d stampa.indd 2
10/03/14 17.43
LA FIBRA DI
CARBONIO
SI STAMPA
Tali colori si combinano alla gamma di fotopolimeri PolyJet di Styratasys, quali materiali
digitali, rigidi, simil-gomma, trasparenti e ad
alta temperatura, per simulare tecnopolimeri
standard e ad alta temperatura.
A ciò si aggiungono 6 palette di colori
dedicate ai nuovi colori simil-gomma Tango,
che vanno dall’opaco al trasparente in
diversi gradi di durezza in modo da soddisfare settori diversi, dall’automotive ai beni di
consumo, dallo sport alla moda.
Sempre più diffusa in numerosi comparti (primi
fra tutti il racing e l’aerospaziale), grazie al
vantaggioso rapporto resistenza/peso, la fibra di
carbonio incontra tuttora dei limiti legati al costo
e alla complessità costruttiva.
Per ovviare a tali inconvenienti MarkForged ha
recentemente presentato la stampante 3D Mark
One che permette di stampare materiali compositi. Il sistema consente di ottenere parti in fibra
di carbonio, fibra di vetro, nylon e PLA con una
dimensione massima pari a 305 x 160 x 160 mm.
Secondo il produttore, i pezzi in fibra di carbonio
ottenuti sono 20 volte più rigidi e 5 volte più forti
dei componenti in ABS, oltre a presentare un
rapporto resistenza/peso più elevato rispetto
all’alluminio 6061-T6 lavorato a CNC.
More colors,
more materials
Stratasys solutions allowed achieving parts
in many colors or in many materials.
Increasingly in tune with the potential
of ‘conventional’ molding technologies,
without limiting the advantages of
additive systems, the new printer 3D
Objert500 Connex3 adds the versatility of
colors to multi-material printing.
Thanks to the special triple-jetting technology, it allows creating almost endless combinations of materials, rigid, flexible, transparent and colored in a single print job.
In this way it is possible to save the time
required for assembly and painting
operations, and one can validate projects
and make the right choices before reaching production, thus reducing time-tomarket. As in ink-jet printing 2D, it is possible
to combine three basic colors- VeroCyan,
VeroMagenta and Vero Yellow –
to produce hundreds of shiny shades.
Such colors combine with the range of photopolymers PolyJet by Stratasys
such as digital materials, rigid, rubber-like,
transparent and at high temperature to
simulate standard engineering polymers
and at high temperature.
Joining this are 6 color palettes dedicated
to new rubber-like Tango colors that go
from opaque to transparent in different
shore values so as to satisfy different sectors,
from the automotive to consumer goods,
from sport to fashion.
Carbon fiber
can be printed
Increasingly used in several compartment (first of
all racing and aerospace) thanks to the positive strength-to-weight ratio, the carbon fiber
still suffers from the limits linked to the cost and
constructive complexity. To solve such problems
MarkForged has recently presented the 3D
printer Mark One that allows printing composite
materials.
The system allows achieving parts in carbon
fiber, glass fiber, nylon and PLA with a maximum
dimension of 305x160x160 mm. According to the
manufacturer, the resulting parts in carbon fiber
are 20 times stiffer and 5 times stronger than ABS
components besides featuring a strength-toweight ratio that is higher than CNC-machined
aluminum 6061-T6.
1 RPD
02-06 art.mercato 3d stampa.indd 3
3
10/03/14 17.43
news MERCATO
MICROBATTERIE
AGLI IONI DI LITIO
LA STAMPA 3D
PRENDE IL LARGO
Utilizzando delle paste di ossidi di litio i ricercatori
delle università di Harvard e dell’Illinois hanno
realizzato con una stampante 3D delle microbatterie agli ioni di litio delle dimensioni di un
granello di sabbia ma con una potenza paragonabile a quella del cellulare. Le paste sono state
depositate separatamente da ugelli di 1 mm di
diametro in due serie separate a forma di pettine che poi sono state irrigidite a creare anodo e
catodo. Una volta aggiunto l’elettrolita è stata
ottenuta una cella ampia meno di un capello
che, secondo i ricercatori, un domani potrebbe essere impiegata per dispositivi medicali,
piccole apparecchiature o sistemi elettronici da
indossare.
Dal 13 al 17 febbraio è stata
in mostra al Salone nautico
internazionale di Miami
Livrea 26, una rivisitazione
in chiave moderna della
tipica lancia di Pantelleria,
progettata da Livrea Yacht
Italia e realizzata tramite
una stampante 3D utilizzando i materiali Windform XT
2.0 di CRP Technology.
Abbinando processi costruttivi e materiali avanzati si
è potuto costruire in pochi
giorni un modello dell’imbarcazione in scala 1:14
con la massima cura anche
nei dettagli più complessi e
un aspetto estetico supportato dalle caratteristiche
meccaniche di questi materiali solitamente impiegati
in settori esigenti come il
motorsport o l’aerospazio.
Grazie alle proprietà di
questo composito a base
PA caricato con carbonio,
la tecnologia del 3D Printing sarà impiegata,
per la prima volta in ambito nautico, anche
per la realizzazione di componenti strutturali.
Il prototipo di Livrea26 sancisce la partnership
tra il Gruppo CRP e il team di Livrea Yacht
Italia per sviluppare materiali innovativi nella
nautica con l'intento di rivoluzionare il modo di
concepire e costruire un'imbarcazione.
Secondo questa nuova filosofia, che si potrebbe definire Boat Building 2.0, la stampa 3D e
i materiali di ultima generazione si mettono
a disposizione della creatività dei progettisti
anche nell’ambito della nautica.
Lithium ion
micro-batteries
Using pastes of lithium oxide, researchers at Harvard University and Illinois University have realized,
with a 3D printer, lithium ion batteries in the size of
a grain of sand but with a power comparable to
that of the cell phone. The pastes have been deposited separately by nozzles 1 mm in diameter
in two separate series, in a comb-like form, that
have then been hardened to create anode and
cathode. Once the electrolyte had been added
a sub-hair width cell has been achieved which,
according to researchers could be used in the
future for medical devices, small appliances, or
wearable electronic systems.
3D printing takes off
At the International nautical show that was
held in Miami, February 13th-17th, Livrea 26
has been on display, a modern reinterpretation of the launch typical of Panetelleria, designed by Livrea Yacht
and realized with a 3D printer using
Windform XT 2.0 materials by CRP
Technology.
By combining constructive processes and advanced materials in a
few days it has been possible to
build a boat model in scale 1:14,
with utmost care even in most
complex details and an esthetic
aspect supported by the mechanical features of these materials that
are generally used in demanding
sectors such as motorsport and
aerospace.
Thanks to the properties of this
PA-based composite filled with car-
4 RPD 1
02-06 art.mercato 3d stampa.indd 4
10/03/14 17.43
bon, the 3D printing technology will be used
for the first time in the nautical field even for
the realization of structural components. The
prototype of Livrea26 decrees the partnership between Group CRP and the team of
Livrea Yacht Italia in order to develop innovative materials in nautics with the intention
of revolutionizing the way of conceiving and
building a boat. According to this new philosophy, that could be defined as Boat Building
2.0, 3D printing and last-generation materials
offer themselves to the creativity of designers
even in the nautical field.
PER I PIÙ
ECOCOMPATIBILI
3DOM Filament propone monofilamenti a
base di acido polilattico (PLA) fornito da NatureWorks, per applicazioni nella stampa 3D.
I monofilamenti 3DOM vengono controllati in
termini di rotondità, diametro e consistenza,
al fine di assicurare una costanza qualitativa
durante il processo di stampa 3D.
L’azienda ha sviluppato una lavorazione in
grado di fornire una gamma di filamenti di
alta qualità, attualmente proposti in tutti i
colori primari e prossimamente disponibili in
altre varianti cromatiche.
In funzione dell’applicazione finale, 3DOM
può fornire filamenti personalizzati in termini
di robustezza, resistenza agli urti, stabilità
dimensionale.
For more
eco-friendly
3DOM Filament proposes single filaments
based on polylactic acid (PLA) supplied by
NatureWorks for applications in 3D printing.
The single-filaments3DOM are checked in
terms of roundness, diameter and consistency
in order to ensure a quality consistency during
the 3Dprinting process.
The company has developed a processing that can supply a range of top quality
filaments, currently proposed in all primary
colors and soon available in other chromatic
variations. Depending on the final application 3DOM can supply personalized filaments
in terms of sturdiness, impact strength, and
dimensional stability.
1 RPD
02-06 art.mercato 3d stampa.indd 5
0
10/03/14 17.43
news MERCATO
STAMPANTI DA TAVOLA
Tra le numerose soluzioni volte a soddisfare il
crescente interesse del largo pubblico per la
stampa 3D presentate da 3D Systems al CES
2014 (Las Vegas, 7-10 gennaio), ha destato
grande curiosità ChefJet. Questa particolare stampante 3D, disponibile nella versione
monocromatica e nel modello a colori
ChefJet Pro, entrambi certificati NSF e UL,
permette di produrre dolcetti e decorazioni tranquillamente mangiabili.
Supportata dal software di facile impiego Digital Cookbook, crea complessi
dolciumi in differenti sapori.
3D Systems at CES 2014 (Las Vegas, January
7th-10th) ChefJet arose great curiosity. This
special 3D printer, available in the single-color
version and in the color model ChefJetPro,
both certified NSF and UL, allows producing
edible cookies and decors. Supported by
the user-friendly software Digital Cookbook, it
creates complex cakes with various flavors.
Table printers
Amongst the many solutions aimed at
satisfying the growing interest of the general public for 3D printing, presented by
TRE NOVITÀ PER LA
PRODUZIONE ADDITIVA
Three novelties for additive
manufacturing
Accanto ai nuovi impianti di fabbricazione
additiva EOS P 396, per aumentare l’efficienza
produttiva di parti in materia plastica, ed EOS M
400, sistema a piattaforma modulare espandibile che intende estendere la produzione additiva
di parti in metallo alle applicazioni industriali, EOS
ha sviluppato 3 nuovi materiali per il 3D printing.
PrimePart ST (PEBA 2301) è un materiale morbido,
flessibile ed elastico per la produzione di parti
simil-gomma; appartenente al gruppo degli elastomeri termoplastici, ritorna alla forma originaria
anche dopo significative deformazioni, fornisce
buone prestazioni tra -40 e 90°C e può essere sottoposto a diversi trattamenti per personalizzarne
le qualità superficiali. PrimePart FR (PA 2241 FR) è
una poliammide 12 autoestinguente dedicata
in particolare al settore aerospaziale. Presenta
una resistenza a trazione di 49 MPa e un allungamento a rottura del 15%; la sua riciclabilità (si
consiglia però di usare almeno il 60% di polvere
nuova) abbassa i costi realizzativi. Nell’ambito
del metallo, EOS propone NickelAlloy HX, la
nuova lega nichel-cromo-ferro-molibdeno ad
alta resistenza al calore e alla corrosione. Grazie
all’elevato grado di forza e resistenza all’ossidazione anche alle alte temperature, è particolarmente adatta ad applicazioni che possono
arrivare fino a 1200°C.
Besides new additive manufacturing systems
EOS P 396, to increase productive efficiency of plastic material parts, and EOS M 400
system with modular expansible platform that
intends to extend additive manufacturing of
metal parts to industrial applications, EOS has
developed 3 new materials for 3D printing.
PrimePart ST (PEBA 2301) is a soft, flexible and
elastic material for the production of rubberlike parts; belonging to the group of thermoplastic elastomers
returns todiitsStratasys
original form
Leit soluzioni
permeteven after significant deformation, provides
tevano di ottenere parti in più
good performances between -40 and 90°C
colori o in più materiali. Sempre
and can undergo several treatments to perpiù in linea con le potenzialità
sonalize its surface qualities. PrimePart FR (PA
delle tecnologie
di stampaggio
2241 FR) is a polyamide
12, flame-retardant
‘convenzionali’,
senza
dedicated in particular to the aerospacelimitare i
vantaggi
dei of
sistemi
additivi,
sector. It has a tensile
strength
49 MPa
and la
nuova
stampante
3D
Objet500
an elongation at break of 15%; its recyclabiaggiunge
laleast
versatilità
lity (however we Connex3
recommend
to use at
dei colori
stampacosts.
multima60% of new powder),
lowersalla
realization
teriale.
allaNickelAlparticolare
Talking about metal,
EOSGrazie
proposes
tecnologia
a triplo getto, perloy HX, the new alloy
in nickel-chrome-ironmette
di creare combinazioni
molybdenum with
high resistance
to heat
and corrosion. Thanks
to theinfinite
high degree
of
pressoché
di materiali,
strength and resistance
to oxidization
even e
atcolorigidi, flessibili,
trasparenti
high temperatures
for
ratiit is
inespecially
un’unica suitable
fase di stampa.
applications thatIncan
to 1200°C.
tal reach
modo,up
non
solo si risparmiano i tempi necessari alle
operazioni di assemblaggio e
verniciatura, ma si possono vali-
6 RPD 1
02-06 art.mercato 3d stampa.indd 6
10/03/14 17.43
EOS e-Manufacturing Solutions
Source: Rennteam Uni Stuttgart
EOS Additive Manufacturing: Componenti
Automotive Leggeri e Resistenti
EOS Additive Manufacturing
www.eos.info
trasforma le idee in componenti con elevate prestazioni
per il settore automotive:
realizza la prototipazione
rapida a basso costo, facilita
progetti complessi di componenti leggeri per il racing;
e permette la produzione in
piccole serie di pezzi con
elevata resistenza.
EOS OKKKKKK germania.indd 1
10/03/14
Per ogni ulteriore informazione chiama: +39 0233 40 16 59 [email protected]
10.16
MERCATO
Metal replacement for lighter journeys
METAL REPLACEMENT
PER VIAGGI PIÙ LEGGERI
Soluzioni automatizzate e la
disposizione sagace dei rinforzati:
le innovazioni composite del
JEC Award 2014.
Automated solutions and the
shrewd arrangement of reinforced
materials: composite innovations
at JEC Award 2014.
I compositi celebrano le proprie glorie sotto il
cielo di Parigi: sono 15 i vincitori in altrettante
categorie - design, simulazione, processo,
aeronautica, interni aeronautici, beni di consumo, medicale, recipienti in pressione, petrolio & gas, auto, energia eolica, sostenibilità,
ferrovie, nautica - premiati in occasione della
mostra-conferenza JEC Europe Composites
Show (11-13 marzo 2014).
Composites celebrate their glories under the
Paris sky: 15 winners in 15 categories- design,
simulation, process, aeronautics, aircraft interiors, consumer goods, medical, pressure vessels, oil&gas, automotive, wind energy, sustainability railways, marine- rewarded during
the show-convention JEC Europe
Composites Show (March 11th-13th, 2014).
RTM e stampaggio a compressione
per il settore avio
Hutchinson e Airbus si aggiudicano il premio
per il design a proposito del modulo semistrutturale per cabina di pilotaggio del velivolo ATA 25. Il pannello di controllo realizzato
con tecnologia RTM o VARTM in moduli unici
sostituisce elementi metallici fresati e assemblati. Il 55% di fibre continue di carbonio sono
miscelate a una resina a norma FST (sicura
contro il fuoco, il fumo e l'emissione di sostanze nocive). Il nuovo design in CFRP si avvale
di display più larghi e di facile lettura, fa
risparmiare il 32% di peso e il 30% di costi,
migliora estetica e acustica, poiché è solido
anziché a pareti perforate. Lo stampaggio a
trasferimento di resina è utilizzato anche
dall'Università di Scienze Applicate di
Rapperswil in collaborazione con l'Istituto,
anch'esso elvetico, per la Scienza dei
1.
RTM and compression molding
for the aviation sector
Hutchinson and Airbus win the prize for
design with the semi-structural cockpit module of the aircraft ATA25. The control panel
made with RTM or VARTM technology in single modules replaces milled and assembled
metal elements. 55% of continuous carbon
fibers is mixed with an FST compliant resin
(safe against fire, smoke and emission of
hazardous substances). The new design in
CFRP relies on broader, easy-to-read displays,
allowing a 32% saving in weight and 30% in
costs, enhanced esthetics and acoustics,
since it’s solid instead of having perforated
walls. Resin transfer molding is also used by
the University of Applied Sciences of
Rapperswil in collaboration with the Swiss
institute for the Science of Materials and
Plastic Processing, to manufacture a component for Rolls-Royce airplane engines. The
2.
8 RPD 1
8-11 art.mercato jec anna 2.indd 8
10/03/14 18.22
3.
Materiali e Lavorazioni Plastiche per produrre un componente per motori di aerei RollsRoyce. Il pezzo, una sezione di corona circolare che riempie gli spazi tra le singole pale
di una turbina – in tutto 22 – migliora l'aerodinamica; il suo processo produttivo prevede
il taglio automatizzato delle fibre, la preformatura su stampi dedicati e la stabilizzazione delle preforme. Un mandrino multi-parte
lavora in sinergia con lo stampo Invar RTM
per risolvere il problema dei sottosquadri e
facilitare il distacco del pezzo grazie alla differenza di coefficiente di espansione termica dell'attrezzaggio. Expliseat, RocTool,
Hexcel, Tencate Advanced Composites,
A&P Technology si aggiudicano il premio
per la categoria interni aereo con un sedile
che pesa la metà dei concorrenti e accomoda i passeggeri degli apparecchi A320
e B737. Il Titanium Seat smagrisce il velivolo
di 4 kg per passeggero è costituito da una
struttura di composito di titanio e si assembla
facilmente. Elementi chiave di quest'applicazione sono l'impiego della tecnologia
3iTech di RocTool, con bobine di induzione
integrate direttamente nello stampo a compressione, e delle fibre HexTow AS4 12k, particolarmente adatte alla resina termoplastica scelta per prestazioni meccaniche e FST.
Simulazione e automazione
per la mass production
L'Università olandese di Twente si è aggiudicata il premio della categoria simulazione
con il software Braidism che analizza diverse
configurazioni di intrecci circolari per le fibre
di rinforzo usate nella realizzazione di strutture tubolari per telai di auto o aerei. Nella
categoria processi vince Fraunhofer IPT con
AFPT per Multi-Material Head, un sistema di
posizionamento assistito da laser per nastri
termoindurenti, nastri termoplastici o roving
di fibre a secco incollate con adesivi, da
montare su bracci di giunzione e ponti lineari robotizzati. Per l'auto: CFRP strutturale e serbatoi fuel cell. Nella categoria auto Porsche
convince con il concept di una sottoscocca
multi-componente aerodinamica per la 918
Spyder. La sezione frontale è stampata a
compressione, usando un materiale SMC
con rinforzi in fibra di carbonio, la mediana
impiega prepreg in fibre di carbonio unidirezionali, legno di balsa e prepreg in fibra di
vetro stampati a compressione con anima
in acciaio, le sezioni posteriori sono stampate in autoclave con anima in espanso
piece, an annulus filler that fills the spaces
between the single fan blades - 22 all together- enhances aerodynamics; its productive
process includes the automatic cutting of the
fibers, preforming on dedicated molds and
preform stabilization. A multi-part mandrel
works in synergy with the mold Invar RTM to
solve the problem of undercuts and facilitate
the part demolding thanks to the difference
in the thermal expansion coefficient of the
tooling materials. Expliseat, RocTool, Hexcel,
Tencate Advanced Composites, A&P
Technology win the prize for the aircraft interiors category with a seat that weighs half of
its competitions and hosts passengers on
aircrafts A320 and B737. Titanium reduces the
aircraft by 4 kilos per passenger and is made
of a structure in titanium composite which is
easy to assemble. Key elements in this application are the implementation of the 3iTech
technology by RocTool, with induction coils
integrated directly in the compression mold,
and the fibers HexTow AS4 12K, especially suitable for the thermoplastic resin chosen for
mechanical performances and FST.
Simulation and automation for mass production
The Dutch university in Twente has won the
prize in the simulation category with the software Braidism that analyses different configurations of circular braiding for the reinforcement fibers used in the realization of tubular structures for car or plane chassis. In the
process category the winner is Fraunhofer IPT
with AFPT for Multi-Material Head, a laser-assisted placement system for thermosetting and
thermoplastic tapes or dry fibers roving spread with adhesives to be assembled on jointed arms and linear gantry robots.
4.
1. Elemento aerodinamico per turbina di motori jet
sviluppato con stampaggio a trasferimento di resina
da due Università elvetiche per Rolls-Royce.
2. Titanium Seat di Expliseat utilizza tecnologie di
RocTool, Hexcel e Tencate Advanced Composites.
3. Modulo semi-strutturale per cabina di pilotaggio
per il velivolo ATA 25 di Hutchinson e Airbus.
4. Il software di simulazione degli intrecci a struttura
circolare delle fibre di rinforzo dell'Università di Twente
supporta gli studi di fattibilità per gli elementi tubolari.
1. Aerodynamic element for turbine on jet engines
developed with resin transfer molding by two Swiss
universities for Rolls-Royce.
2. Titanium Seat by Expliseat uses RocTool, Hexcel
and Tencate Advanced Composites technologies.
3. The semi-structural cockpit module for the aircraft
ATA25 by Hutchinson and Airbus.
4. The simulation software of the braiding with circular
structure of the reinforcement fibers of Twente University supports feasibility studies for tubular elements.
1 RPD
8-11 art.mercato jec anna 2.indd 9
9
10/03/14 18.22
MERCATO
5.
Rohacell© e prepreg in carbonio. La struttura
che regge il peso della vettura utilizza CFRP
per la rigidità torsionale; elementi di assorbimento d'impatto sono posti alle estremità
frontali e laterali. Un serbatoio carburante per
idrogeno ad alta pressione in CFRP di
Maruhachi, realizzato in collaborazione con
l'Università di Osaka, vince nella categoria
dedicata. Progettato per l'impiego in stazioni
di rifornimento con rivestimento in materiale
plastico, è più affidabile e durevole – secondo l'azienda che lo produce, è garantito per
oltre 15 anni - dei predecessori con rivestimento in alluminio. La testa e il corpo sono
stampate e lavorate a parte e successivamente a esse viene saldato il liner, metodologia che permette la realizzazione di contenitori lunghi e larghi: Maruhachi prevede la produzione di un prototipo di contenitore Tipo 4
in CFRP entro il 2015 e da 500 litri entro il 2017.
Prestazioni avanzate per l'infusione
in vuoto e ply ultra-sottili
La russa ApAteCh-Applied Advanced
Technology Company ha messo a punto
6.
7.
For the car: structural CFRP and fuel cell tanks
In the car category Porsche wins with the
concept of a multi-part, aerodynamic under
body for the 918 Spider. The front section is
press molded using a SMC material with reinforcements in carbon fiber, the underbody
middle section uses prepregs in unidirectional carbon fibers, balsa, wood and prepregs
in glass fiber , compression molded with steel
core, the rear sections are molded in the
autoclave with core in Rohacell© foam and
carbon prepregs. The structure that supports
the car’s weight uses CFRP for torsional rigidity, impact dampening elements are placed
at the front and lateral ends.
A high pressure hydrogen fuel storage tank
in CFRP by Maruhachi made in collaboration with the University of Osaka wins in the
dedicated category. Designed for use in
fuelling stations, with liner in plastic material it
is more reliable and lasting –according to
the manufacturing company it is guaranteed for more than 15 years- compared to its
predecessors with aluminum liner. The head
and body are molded and processed separately and then the liner is welded onto
them, a method that allows realizing long
and broad containers: Maruhachi plans to
produce a prototype of container Type 4 in
CFRP by 2015, and a 500 liter one by 2017.
Advanced performances for vacuum infusion
and ultra-thin ply
The Russian ApAteCh-Applied Advanced
Technology Company together with the
Dutch Lightweight Structures has developed
a hopper car made with vacuum infusion –
unusual technology in applications with
these formats- that has won the prize in the
railways section.
A self-supported monocoque is reinforced
with a central rib that runs on the bottom of
the car, seven transverse ribs and four longitudinal beams support the passage area on
the roof, for the staff in charge of maintenance. The use of composite materials has
allowed reducing the weight by 35-40%,
increase the cargo volume by 20% and prolong the car’s lifecycle from 23 to 32 years
compared to the metal predecessor. The
award in the marine category was assigned
to North Thin Ply Technology, Huntsman,
Multiplast, Decision, Polytechnic Federal
school in Lausanne, and university of
Applied sciences in north-west Switzerland,
Groupama, Hydros. A patented product
distributes reinforcement fibers and produces the unidirectional ThinPreg tapes, proposed in a rich array of fibers- carbon, glass,
quartz, aramid- and impregnated with
systems of epoxy resins or cyanate ester.
Tapes are handles and placed with an automatic system in preforms free of constraints
in the orientation angle, number of plies,
width and dimensions.
o
10 RPD 1
8-11 art.mercato jec anna 2.indd 10
10/03/14 18.22
5. Multifunctional HybridTLK è il sistema di posizionamento assistito da laser per diverse tipologie di
rinforzo sviluppato da Fraunhofer IPT.
6. CFRP e altri compositi danno ragione della leggerezza di questo underbody concept, sviluppato da
Porsche per la 918 Spider.
7. Serbatoio per idrogeno ad alta pressione di Tipo 4
in CFRP di Maruhachi, con liner in resina, destinato
alle stazioni di rifornimento per auto con propulsione
fuel-cell.
8. Vagone merci di ApAteCh e Lightweight Structures.
5. Multifunctional Hybrid TLK is the laser-assisted placement system for different typologies of reinforcement developed by Fraunhofer IPT.
6. CFRP and other composites are responsible for the
lightness of this underbody concept developed by
Porsche for the 918 Spider.
7. High pressure hydrogen tanks Type 4 in CFRP by
Maruhachi with liner in resin destined to fuelling stations for car with fuel-cell propulsion.
8. Hopper car by ApAteCh and Lightweight
Structures.
8.
con l'olandese Lightweight Structures un
vagone merci realizzato con infusione in
vuoto – tecnologia insolita in applicazioni
con questi formati - che si è conquistato il
premio nella sezione ferrovie. Una monoscocca autoportante è rinforzata con una
costola centrale che corre sul fondo del
vagone e sette nervature trasversali e quattro longitudinali sostengono la zona di passaggio, sul tetto, del personale addetto alla
manutenzione. L'impiego di materiali compositi ha permesso di ridurre il peso del
35-40%, di incrementare del 20% il volume di
carico e di prolungare la vita d'esercizio del
vagone da 23 a 32 anni rispetto al predecessore metallico. Il premio della categoria
nautica è stato conferito a North Thin Ply
Technology, Huntsman, Multiplast, Decision,
Scuola Politecnica Federale di Losanna,
Università di Scienze Applicate della Svizzera
Nord-occidentale, Groupama, Hydros.
Un processo brevettato distribuisce fibre di
rinforzo e produce i nastri unidirezionali
ThinPreg, proposti in un ricco range di fibre –
carbonio, vetro, quarzo, aramidiche – e
impregnati con sistemi di resine epossidiche
o cianato estere. I nastri sono manipolati e
posati con sistema automatizzato in preforme prive di vincoli nell'angolo di orientamento, nel numero degli strati, in ampiezza e
dimensioni; il tutto è ottimizzato da un software.
A.F.
•
•
•
•
•
•
•
•
sviluppo prodotto
concept estetici e funzionali
concept di prodotto
industrializzazione
analisi strutturali Fem - cfd - dinamiche
scansione laser 3D
reverse engineering
prototipazione rapida e piccole serie
11
1 RPD
www.consorziopromodesign.it
8-11 art.mercato jec anna 2.indd 11
10/03/14 18.22
MERCATO
Convention on Additive Technologies
ADDITIVE A CONVEGNO
Il mondo dell’additive
manufacturing si dà
appuntamento per fare il punto
della situazione, tra stato dell’arte
e prospettive di evoluzione.
The world of additive
manufacturing meets to
talk about the current
situation, in-between state-ofthe-art and evolution perspectives.
Negli ultimi anni, i sistemi di additive manufacturing hanno vissuto un’importante evoluzione in termini di macchinari, materiali,
possibilità tecnologico-applicative, riscontro
del mercato. Tali cambiamenti ci invitano a
riflettere sui nuovi scenari di industrializzazione dei processi che si stanno delineando e
potrebbero mutare la realtà produttiva del
prossimo futuro.
Dopo il successo registrato dalle due precedenti edizioni, il 25 e 26 settembre 2014, presso l’Hotel Sheraton dell’Aeroporto di Milano
Malpensa, torna RM forum per fare il punto
della situazione e presentare le più recenti
soluzioni proposte dagli specialisti del settore.
In the past years, additive manufacturing
systems have experienced an important
evolution in terms of machines, materials,
technological-application possibilities, market response. Such changes summon us to
reflect on new scenario of process industrialization that are being outlined and
that could change the productive reality
of the near future. The RM forum returns,
after the success recorded in the two previous editions, on September 25th and 26th
2014, at the Hotel Sheraton Milan
Malpensa Airport, to discuss the current
situation and present most recent solutions
proposed by specialists of the sector.
Seminario con esposizione
Organizzato da Eris Eventi/Eris Program, l’appuntamento sarà suddiviso in due tipologie
di eventi, un convegno e un’esposizione,
ripartiti su due giorni. Nel corso degli interventi, primarie aziende che operano a diverso titolo nell’ambito del rapid manufacturing
approfondiranno specifiche tematiche relative, in particolare, alla sinterizzazione laser dei
metalli e agli strumenti legati alla progettazione e produzione di parti definitive.
Presso gli stand allestiti nell’area espositiva
sarà possibile conoscere gli ultimi sistemi e
soluzioni sviluppati dai protagonisti della supply-chain per i diversi mercati di riferimento:
medicale, aerospaziale, racing ecc. La due
giorni sarà occasione di incontro con interlocutori qualificati per approfondire singoli
aspetti, porre domande e confrontarsi su
nuove potenzialità di impiego.
I partners dell'evento:
Seminar with exhibition
Organized by Eris Eventi/Eris Program, the
meeting will be divided in two event typologies, a convention and an exhibition over
two days. During the speeches, primary
companies operating in various fields of
rapid manufacturing will investigate specific issues related, in particular, to metal
laser sintering and the tools linked to
design and production of final parts.
At the stands set up in the exhibition area it
will be possible to learn about the newest
systems and solutions developed by the
protagonists of the supply-chain for the
various markets of concern: medical,
aerospace, racing, etc.
These two days will be a chance to meet
qualified partners and learn more about
single aspects, ask questions and discuss
new application potential.
The Event's partners:
www.eriseventi.com
12 RPD 1
12 art.mercato RM FORUM 2.indd 12
13/03/14 17.51
Materializzate le vostre idee,
noi ve le trattiamo,
senza limiti...
quantità dal singolo pezzo ai grandi numeri
in dimensioni da 1 mm a 5 m
e in qualità con i nostri trattamenti in vuoto,
in
3
3
la nitrurazione in plasma ed i rivestimenti PVD.
Non abbiamo limiti anche nell’investire in tecnologia.
Continui aggiornamenti e la scelta qualitativa e quantitativa di impianti presenti in
Vacuum, ci permettono di essere flessibili nel gestire i trattamenti, annullare i tempi
di attesa e garantire cicli termici con parametri personalizzati.
Obiettivo essere sempre attenti al mercato per rispondere tempestivamente e
con successo alle richieste sempre più esigenti di innovazione e alta tecnologia.
G&B COMUNICAZIONE - Milano
Tutto è sotto controllo e certificato a conferma della nostra passione.
I nostri interventi:
• Tempra in vuoto
• Indurimento per precipitazione
• Solubilizzazione
• Indurimento superficiale
• Saldobrasatura
• Nitrurazione ionica
• Rivestimenti PVD
• Certificazioni e controlli
Annuncio Flessibilità 210x280 + MECSPE.indd 1
Trattamenti termici in vuoto
in quello che facciamo
ci mettiamo il cuore
VACUUM SPA
Via M. Pagano 10
20090 Trezzano sul Naviglio (MI)
Tel. 02 94.43.451
Fax 02 44.56.654
[email protected]
www.vacuum.it
12/02/14 15:42
IN COPERTINA
1
ANNO 6
MARZO 2014
Italia € 2,50
Eris Program
Editori Associati per la
comunicazione industriale
Via Principe Eugenio, 43 - 20155 Milano
Tel. 02.3108121 - Fax 02.33611129
www.erisprogram.com
TECNOLOGIE E MATERIALI INNOVATIVI PER L'INGEGNERIZZAZIONE E L'INDUSTRIALIZZAZIONE DEL PRODOTTO
Il futuro prende forma dalla polvere
CONCEPT LASER: I PIONIERI DELLA PRODUZIONE ADDITIVA
RIDIX S.p.A.
Grugliasco (TO)
tel. 011 4027511
fax 011 4081484
e-mail [email protected]
www.ridix.it
Agente generale per l’Italia:
011.4027568
www.ridix.it
RPD_PRIMA COPERTINA - Marzo 2014.indd 1
04/03/2014 12:30:10
IL FUTURO
È ADESSO
The future is now
La fusione laser dei
metalli conquista sempre
più applicazioni industriali.
Laser melting with
metals conquers ever more
industrial applications.
1.
Se c’è una cosa che attualmente crea eccitazione
nell’ambito dei metodi di
produzione, sono senz’altro
le stampanti 3D. Ne parliamo con Florian Bechmann,
responsabile Ricerca e
Sviluppo di Concept Laser
(rappresentata in Italia da
Ridix), per approfondire lo
stato attuale della tecnologia, le tendenze e le possibilità per il futuro.
“Le applicazioni industriali
oggi stanno letteralmente
esplodendo.
Il laser melting dei metalli
esercita un grande fascino
riguardo ai componenti del
futuro. In qualità di leader
della tecnologia, dobbiamo
supportare questo processo
di mercato introducendo
delle innovazioni.
Quando si tratta di sistemi
complessi, dobbiamo assicurare un’interazione ad ampio
spettro tra le ottiche, il
design, la tecnologia di controllo, i software e i materiali in polvere”.
Cambiare i metodi
di produzione
“Tra i settori che stanno
definendo e guidando il processo evolutivo troviamo
l’automotive, il medicale e
l’aerospace. – prosegue
Bechmann - Questi richiedono standard elevati non solo
in merito alla qualità e alla
scelta dei materiali, ma
anche in termini quantitativi, come l’aumento della
produttività. Questi clienti
domandano tempi di costruzione più brevi e la possibilità di realizzare più parti in
una sola camera di costruzione. A tale proposito
abbiamo sviluppato la X line
1000R, che attualmente ha
la più grande camera di
lavoro, per il settore automotive. Il passaggio da un
laser da 400 W laser ad uno
da 1.000 W ha rappresentato
una pietra miliare per il processo. È stato sviluppato in
stretta collaborazione con gli
specialisti del laser del
Fraunhofer Institute.
L’obiettivo era quello di rendere i processi più rapidi e
affidabili. Ad esempio, una
delle applicazioni che avevamo in mente era lo sviluppo
in tempi più brevi di motori
per veicoli moderni. Un altro
settore emergente riguarda
il la Medicale, per esempio,
dove si stanno completamente ripensando le catene di
processo tradizionali. Le
parti ottenute tramite
LaserCUSING sono pezzi esigenti come gli impianti, dal
momento che le loro superfici porose si fissano bene nel
corpo, pur fornendo la
necessaria elasticità.
Un’altra interessante applicazione è la produzione affidabile e rapida di protesi
dentarie a partire da materiali biocompatibili. Si tratta
di soluzioni dentali molto
adattabili e di lunga durata a
differenza delle protesi dentarie che devono essere
lavorate a mano con grande
fatica. La tecnologia
LaserCUSING è altresì van-
1. Florian Bechmann afferma:
"In futuro ci si può attendere
che la mappatura 3D
aumenterà la trasparenza
del processo e catturerà il
componente nella
sua intera struttura”.
1. Dr. Florian Bechmann:
"3D mapping can be expected
in the future: this capability
would increase the
transparency of the process
and captures the component
in its structural entirety".
taggiosa in termini di retrofitting di componenti meccanici: ad esempio, parti di turbine consumate possono
essere ricostruite in modo
veloce e affidabile. Tale
applicazione si rivela importante sia negli impianti per la
produzione di energia sia
nella costruzione degli aerei.
In questa tecnica ibrida, è
possibile applicare in maniera
additiva sul pezzo esistente
strati esattamente dello stesso materiale. Oltre alla ricostruzione, vengono prodotti
in questo modo anche interi
componenti per il settore
14 RPD 1
14-17 articolo ridix in copertina OK.indd 14
14/03/14 13.06
delle turbine. LaserCUSING
permette di ottenere anche
parti funzionali con canali di
raffreddamento integrati, che
migliorano le prestazioni dei
componenti. Nel settore
offshore stanno pensando di
installare sistemi di fusione
laser sulle piattaforme di trivellazione, in modo da poter
realizzare determinati componenti sul posto e in modo
indipendente. La tecnologia
infatti non è vincolata a una
specifica collocazione e può
essere gestita localmente“.
2. Alcuni esempi
applicativi dedicati
a vari settori
industriali.
2.
2. Examples for
different industrial
applications.
Impulsi speciali
“La panoramica delle applicazioni sta crescendo e ciò
significa che si sta parallelamente espandendo anche la
gamma dei materiali. Questo
comporta per noi l’esigenza
di fornire al mercato importanti servizi di consulenza. Il
sistema va inoltre ripetutamente adattato per operare
con questi nuovi materiali.
Allo stesso tempo, stanno
diventando più esigenti anche
le richieste progettuali, che
vanno dalla realizzazione di
parti alleggerite e di strutture
ampie con elementi porosi
all’integrazione di elementi
funzionali, come le tecnologie di raffreddamento dei
componenti. Ciò si rivela per
noi particolarmente stimolante poiché alcuni sviluppi possono essere utilizzati anche al
di là di un singolo settore grazie alla versatilità degli effetti. Un altro aspetto riguarda
la crescente importanza della
qualità per gli utilizzatori. I
clienti si attendono sistemi
per il monitoraggio attivo dei
processi e aspetti da produzione in serie, quali la riproducibilità a livello industriale.
I nostri Moduli per la Gestione
della Qualità – sottolinea
Bechmann - costituiscono un
reale elemento distintivo per
noi e per i nostri clienti.
Citerei anche la separazione
tra la camera di costruzione e
l’area di gestione, caratteristica dei prodotti di Concept
Laser; ciò fornisce la massima
sicurezza ed ergonomia.
Anche il nostro trasporto
automatizzato delle polveri
dentro appositi contenitori è
molto pratico. Gestire i
materiali in un sistema chiuso
presenta molti vantaggi. È
importante per la sicurezza,
ma anche per evitare contaminazioni, ad esempio con
l’ossigeno. La sicurezza è un
fattore per noi molto importante. Noi operiamo nel più
severo rispetto della direttiva
ATEX della EU”.
Sviluppi futuri
“Avremo nuovi sviluppi in
generale, nell’area dei segnali di processo, nota come
‘mappa dei componenti’.
Durante il processo di costruzione LaserCUSING vengono
generate delle mappe 2D che
poi devono essere rappresentate come modelli 3D; in
modo analogo a quanto avviene per le immagini provenienti dalla tomografia computerizzata (CT), familiare al
settore medicale.
Questo modo di visualizzare
le immagini e la capacità
potrebbe aumentare la trasparenza del processo e catturare il componente nella
sua interezza strutturale. La
trasparenza in un processo
rapido e molto dinamico è
gestibile da parte degli operatori solo mediante ausili
speciali. Un altro aspetto
riguarda la velocità di costruzione del componente: un
fattore di primaria importanza per il cliente. Esistono due
metodi: da un lato una emissione più potente del laser,
come nell’X line 1000R (il
passaggio da un laser da 400
W ad uno da 1000 W) e
dall’altro, l’uso di più laser.
Sorgenti multiple di laser
potrebbero aumentare in
modo significativo il rate di
costruzione in futuro, sebbene il vantaggio di usare parametri di processo familiari
vada soppesato rispetto alla
maggiore complessità degli
arrangiamenti delle ottiche.
Tali concetti – conclude
Florian Bechmann - coinvolgono infatti non solo più laser
ma anche il moltiplicarsi
della maggior parte degli
altri componenti ottici”.
o
1 RPD
14-17 articolo ridix in copertina OK.indd 15
15
14/03/14 13.06
IN COPERTINA
3. "Monitoraggio in linea del
processo" con il modulo QM
QMmeltpool: il sistema usa una
camera e un fotodiodo per
monitorare il processo in
un’area molto piccola, 1x1 mm².
4. Una delle innovazioni di
Concept Laser: il sistema X line
1000R LaserCUSING con la
maggiore camera di lavoro per
grandi parti destinate ai settori
automotive e aerospace.
5. Utilizzando la macchina Mlab
di Concept Laser, Legor Group ha
riprodotto i 350 oggetti in
argento del Gioiello di Vicenza
attraverso più di 45 job
di lavorazione.
6. Il Gioiello può ora essere
ammirato nel Museo Diocesano
di Vicenza
3. "Inline Process Monitoring"
with the QMmeltpool QM
module: the system uses a
camera and photo diode to
monitor the process within a
very small area of 1x1 mm².
4. Discrete innovations from
Concept Laser: X line 1000R
LaserCUSING system with the
largest build envelope yet for
large parts in the automotive
and aerospace sectors.
5. By using the machine Mlab by
Concept Laser, Legor Group
reproduced 350 silver objects of
the Jewel of Vicenza, through
more than 45 processing jobs.
6. The Jewel can now be
admired in the Diocesano
Museum in Vicenza.
The future is now
If there's one thing currently
generating excitement in
terms of production
methods, it's 3D printers. We
spoke with Dr. Florian
Bechmann, Head of R&D at
Concept Laser (distributed in
Italy by Ridix), about the
current state of technology,
trends and options for the
near future. “The industrial
applications are currently
exploding, literally. Laser
melting with metals exerts a
strong fascination when it
comes to the components of
the future. As the technology
leader, we must support this
market process by introducing innovations. When it
comes to complex systems,
we must ensure a wide-ranging interplay between optics, design, control technology, software and the powder
material”.
Changing the
production methods
“Sectors that are defining
and driving the process forward include the automotive
and medical technology sectors, as well as aerospace. –
says Bechmann - These technology drivers not only
demand high standards in
terms of quality and choice
of materials, but also with
regard to quantitative
aspects, such as increasing
productivity. These customers require shorter construction times and more
parts in a single build chamber. We developed the X line
3.
4.
1000R, which currently has
the largest build chamber,
for the automotive industry.
The transition from a 400 W
laser to a 1,000 W laser is
an important milestone for
the process. It was developed in close cooperation
with laser specialists from
the Fraunhofer Institute.
The goal was to develop quicker processes that are also
more affordable. One of the
applications we had in mind
was time-saving development of engines for modern
vehicles. Other sectors
include medical technology,
for example, where traditional process chains are being
completely reconceptualized. LaserCUSING parts are
in demand as implants since
their porous surfaces incorporate well into the body,
yet also provide the necessary elasticity. One rising
application is the affordable
and rapid production of dental prosthetics from biocompatible materials.
These are highly adaptable,
long-lasting dental solutions
instead of dental prosthetics
that have to be crafted
manually with much effort.
The process is even advantageous for retrofitting: wornout turbine parts can be
quickly and affordably regenerated. This kind of application is relevant in power
plant engineering and
aircraft construction. In this
hybrid technique, layers of
the exact same material can
be applied additively to the
existing part. In addition to
regeneration, new whole
parts are also produced for
turbine technology applications. LaserCUSING also
allows functionalities such
as cooling channels to be
integrated, which improve
the performance of components. The offshore industry
is considering installing laser
melting systems on drilling
platforms, which would
allow for independent, onsite production of certain
components.
The technology is
not fixed to a specific location and can be operated
locally”.
Special impulses
“The scope of applications is
growing, which means the
range of materials is expanding as well. This requires
strong consulting services,
which we must provide to
the market. The system
must also be repeatedly
adjusted to accommodate
these new materials. At the
same time, design requirements for components are
also becoming more demanding. This ranges from
lightweight construction and
largely foam structures to
functional integration, such
as cooling technology in
components.
This is very exciting for us
since certain developments
become possible beyond the
confines of one sector thanks
to multiplication effects.
Another aspect is the
growing importance of quality among users. Customers
expect active process monitoring and series production
capability, i.e., reproducibility at an industrial level.
Our Quality Management
Modules – underlines Dr.
Bechmann - are definitely an
important distinguishing feature for us and our customers. I would also mention
16 RPD 1
14-17 articolo ridix in copertina OK.indd 16
14/03/14 13.06
the separation of the build
chamber and handling area,
which is characteristic of
Concept Laser products; this
offers maximum occupational safety and ergonomics.
Our automated powder transport in containers is also
practical. Handling materials
in a closed system has many
advantages. It's important
for safety, but also to prevent contamination, such as
by oxygen. Safety is very
important to us.
We comply with the ATEX
Directive of the EU very conscientiously”.
Developments
for the future
“In the area of process
signal analysis in general,
also known as the "component map." 2D maps are
generated during the construction process and must
ultimately be represented in
3D models.
This is comparable to the
images from CT measurement, which is computer
tomography, like that familiar from medical technology. This mode of imaging
and capability would increase the transparency of the
process and captures the
component in its structural
entirety. Transparency in a
highly dynamic, rapid process, which operators can
only master with special
aids. Another point is the
speed of component construction. This figures high
on customers' wish lists.
There are two methods: on
one hand, higher laser
output, such as in the X line
1000R (i.e., the jump from a
400 W to a 1,000 W laser)
and on the other, using mul-
tiple lasers. Multiple laser
sources will be able to significantly increase the build
rate in the future, though
the advantage of employing
familiar process parameters
has to be weighed against
the increasing complexity of
the optical arrangement.
These concepts – concludes
Dr. Bechmann - involve multiplication not only of the
lasers themselves, but also
of most of the other optical
components as well”.
o
IL GIOIELLO DI VICENZA
Un’interessante e insolita applicazione della tecnologia additiva della Concept Laser è espressa nel Gioiello di Vicenza.
Questo Gioiello consiste in un modello della Città di Vicenza realizzato in argento nel 1578, opera tradizionalmente
attribuita al geniale orafo Giorgio Capobianco, su progetto di
Andrea Palladio. Venne offerto dai cittadini alla Madonna di
Monte Berico per scongiurare l’epidemia di peste. Il modellino
fu però distrutto dalle truppe del governo napoleonico nel
1797. Nel 2011, con l’obiettivo di ricostruire il famoso Gioiello, è iniziata una raccolta pubblica di argento denominata
“Trasforma il tuo vecchio Argento in Storia”, coordinata da
10 gioiellerie del centro storico di Vicenza (Orologeria Pavan,
Gioielleria Oreficeria Argenteria Ageno, Orologeria Gioielleria
Dal Ponte, Gioielleria Da Rin, Oreficeria e Gioielleria Soprana,
Gioielleria Donegà Paolo, Gioielleria Re Mida, Gioielleria Gino
Zoccai, Oreficeria Orologeria Marotto, Daniela Vettori Orefice)
che ha portato, nell’agosto 2013, all’ammontare di 70363,78
grammi di materiale prezioso, cui si è aggiunta qualche donazione in denaro. Trasformato l’argento in lingotti “argento
925”, il comitato ha deciso di procedere alla ricostruzione
del progetto. I singoli pezzi, riprogettati per ‘dialogare’ con
la tecnologia informatica, sono stati realizzati attraverso la
tecnologia laser PLM di Legor Group S.p.A., appositamente
sperimentata con l’argento per quest’opera. Utilizzando per il
processo la macchina Mlab della Concept Laser Group, Legor
è riuscita a riprodurre i 350 oggetti in argento del Gioiello
attraverso più di 45 job di lavorazione. La tecnologia additiva
si è rivelata vincente rispetto ad altre tecniche, riuscendo a
gestire i piccoli spessori delle pareti, le forme di elevata complessità geometrica e le differenti grandezze dei vari edifici
storici. Questo particolare esempio di arte orafa è stato insignito della Medaglia del Presidente della Repubblica Giorgio
Napolitano e può ora essere ammirato nel Museo Diocesano di
Vicenza all’interno della “Sala dei Patroni”.
5.
6.
THE JEWEL OF VICENZA
An interesting and original application of additive technology
by Concept Laser is expressed in the Jewel of Vicenza. This
Jewel consists of a model of the city of Vicenza made in silver
in 1578, a piece of work generally attributed to the ingenious
goldsmith Giorgio Capobianco following a project by Andrea
Palladio. It was offered by the city residents to the Madonna
di Monte Bianco to avert the plague epidemic. The model
however was destroyed by the troops of the Napoleonic government in 1797.
In 2011, with the goal of rebuilding the famous Jewel, a public silver collection was begun, called ‘transform your ancient
silver into history’, coordinated by 10 jewelry shops of the
historical city center (Orologeria Pavan, Gioielleria Oreficeria
Argenteria Ageno, Orologeria Gioielleria Dal Ponte, Gioielleria
Da Rin, Oreficeria e Gioielleria Soprana, Gioielleria Donegà
Paolo, Gioielleria Re Mida, Gioielleria Gino Zoccai, Oreficeria
Orologeria Marotto, Daniela Vettori Orefice) that, in August
2013 has resulted in the sum of 70363,78 grams of the precious
material plus some money donations. Once the silver has been
transformed into “silver 925” ingots, the committee decided
to begin reconstructing the project.
The single pieces, redesigned so as to ‘talk’ with computerbased technologies have been realized through the PLM laser
technology by Legor Group S.p.A., specifically experimented
with silver for this piece of work. By using the machine Mlab
by Concept Laser for the process, Legor Group has succeeded
in reproducing 350 silver objects of the Jewel, through more
than 45 processing jobs. The additive technology proved successful compared to other methods, managing to handle the
thin sections of the walls, the forms with great geometrical
complexity and the different sizes of the various historical
buildings. A medal from the President of the Italian Republic,
Giorgio Napolitano was bestowed onto this special example
of goldsmith art which can now be admired in the Diocesano
Museum in Vicenza, inside the “Sala dei Patroni”.
1 RPD
14-17 articolo ridix in copertina OK.indd 17
17
14/03/14 13.06
organizzano il
Metal
Metal
ReplaceMent
ReplaceMent
FoRuM
FoRuM 2014
2014
pensaRe
pensaReeepRogettaRe
pRogettaRe
in
inplastica
plastica
5|6
5|6giugno
giugno2014
2014
irport
SSheraton
heratonM
Milan
ilanM
MalpenSa
alpenSaaa
irporth
hotel
otel
Senza titolo-2 2
10/03/14 13.07
Metal Replacement
Forum 2014 è l’evento
di due giorni sui temi
della Progettazione
(Design for) e della
Produzione (Production
for) di componenti e
prodotti realizzati con
Tecnopolimeri e Materiali
Compositi in sostituzione
di alluminio e leghe
metalliche.
ESPORRE
E VISITARE
L’EVENTO
Per
Perinformazioni
informazioni
sulle
sulleopportunità
opportunità
didisponsorizzazione
sponsorizzazione
ErisEventi
ErisEventi
Guglielmo
GuglielmoCalcagno
Calcagno
Sales
Manager
Sales
Manager
[email protected]
[email protected]
Tel.
Tel.+39
+39335
3351500876
1500876
www.eriseventi.com
www.eriseventi.com
L’evento è dedicato
a tutte le aziende
che utilizzano oggi
componenti in metallo
e che desiderano
conoscere ed esplorare il
mondo della plastica.
PERCHÉ L’EVENTO
Produrre con Tecnopolimeri e Materiali Compositi in sostituzione dei metalli
implica cambiamenti nelle tecnologie impiegate e nei processi di industrializzazione. Ma non solo. Il cambiamento deve avvenire anche nella fase di
progettazione. È necessario: PENSARE IN PLASTICA!
La possibilità di sviluppare compound termoplastici con prestazioni specifiche permette di rispondere in modo ottimale alle esigenze di produzione di
componenti in numerosi settori applicativi:
Automotive • Componentistica tecnica • Medicale
• Aerospaziale • Elettrico ed elettronico • Elettrodomestici
• Hobby e sport • Complementi d’arredo
Aziende leader dei settori applicativi presenteranno la propria esperienza
e le prospettive di evoluzione dei materiali e delle tecnologie.
dUE AREE tEMAtICHE
PRodUCtIon foR, a cura di DBIeventi, dedicata a titolari e responsabili di produzione di aziende di stampaggio a iniezione dei settori automotive, componentistica tecnica, trasporti, medicale, condizionamento e its, elettrico ed elettronico,
elettrodomestici, arredamento e conto terzi.
dEsIgn foR, a cura di Eris Eventi, accoglierà come Sponsor aziende dei settori:
• Studi di design industriale
• Software (CAD/CAM/CAE, simulazione, ecc..)
• Reverse engineering
• Sistemi di prototipazione
• Service di prototipazione ed engineering
• Progettazione e costruzione stampi
• Finitura e decorazione
L’area ‘Design For’ è dedicata a designer, direttori tecnici, progettisti, studi di
progettazione e engineering, costruttori di stampi.
I tEMI dEl ConvEgno
• Progettare con i ‘tecnopolimeri’: un approccio dedicato
• Prestazioni e flessibilità di formulazione dei ‘tecnopolimeri’
• Analisi dei costi nell’utilizzo dei ‘tecnopolimeri’: Plastics vs Metal
• I software per la progettazione e simulazione
• Prototipi a elevate prestazioni
• L’importanza delle pre-serie
• La definizione dello stampo
• Reologia dei tecnopolimeri
• Tecnologie di trasformazione (con stampaggio, assistito da gas, etc..)
• Automazione del processo
• Assemblaggio e finitura
SPONSOR GOLD
SPONSOR SILVER
Senza titolo-2 3
10/03/14 13.07
news SOFTWARE
Calculating looks
SGUARDI CALCOLATORI
L'innovazione di scanner, sistemi
di misura e software procede sul
doppio binario dell'industria e delle
applicazioni consumer e prosumer.
Innovation of scanners, metering
systems and software carries on the
double track of industry and consumer and prosumer applications.
Controlli qualità e analisi di conformità costituiscono un importante driver di sviluppo per
scanner laser e sistemi di misura, che integrano
anche funzionalità di reverse engineering: a
quest'ultimo, sulla scorta di quanto accade
per le stampanti 3D, si schiude il mercato dei
liberi professionisti – designer e architetti – delle
scuole, degli appassionati.
Quality controls and conformity assessment
make up an important drive for the development of laser scanners and metering systems
that also integrate reverse engineering functions: for the latter, following what happens
with 3D printers, the market of free lancersarchitects and designers-schools and fans is
opening up.
SCANSIONI E MISURE
CON UN CLIC
One-click scans
and measurements
La popolarità e l'efficacia di un software si
misurano dal feedback degli utenti. La versione intermedia di PC-DMIS, 2013 MR1 conferma
l'importanza degli strumenti per la rilevazione,
la valutazione e la presentazione di dati dimensionali e la loro semplicità di utilizzo, raggiunta
anche grazie ai suggerimenti degli utenti. Nel software di Hexagon Metrology i “controlli comuni”
di Microsoft 6.0 sono stati adottati per migliorare
l'interattività dell'interfaccia. Ottimizzata è anche
la piattaforma PC-DMIS EMS (Enterprise Metrology Solutions): il modulo Blade Analysis permette
di creare un file dei “teorici” e un file di report
direttamente da PC-DMIS, eseguendo la scansione all'interno di un percorso definito, mentre la
strategia di misura AutoFeature attiva la scansione di un piano lungo un percorso definito da
una serie di punti. Semplice è anche l'interfaccia
grafica per calibrare i sistemi di cambio utensile
LSPX1C, LSPX1H e LSPX1SF. Con un solo clic si
effettuano misure target su macchine di misura
a coordinate: per le CMM multisensore Optiv di
Hexagon il modulo Vision aggiunge una funzione
di scansione CWS (Chromatic White Light Sensor)
all'interfaccia FDC (Firmware Distributed Control)
e la mappatura del polso continuo per il sensore
CMS. La funzione Auto Focus è stata migliorata in
velocità e in ripetibilità generale del fuoco.
In a software, popularity and effectiveness can be
measured by customers' feedback. PC-DMIS 2013
MR1 software, a mid-term release, confirm the
importance of tools dedicated to collect, evaluate, manage and present manufacturing data and
their simplicity of use, also achieve with customerdriven enhancements. The software by Hexagon
Metrology now utilize Microsoft 6.0 Common
Controls to provide a more intuitive user interface.
Enhancements can be found also across the PCDMIS EMS (Enterprise Metrology Solutions) platform:
the Blade Analysis module includes the ability to
create a Nominal file and a Report file directly
from PC-DMIS, performing a defined path scan,
while the Auto Feature measurement strategy
allows to scan a plane by moving along a path
defined by a set of points. Simple is the graphical
user interface to calibrate LSPX1C, LSPX1H, and
LSPX1SF probe changers, too. With one click you
can take manual target area for optical coordinate measuring machines (CMMs): for use with
the Optiv multi-sensor CMM, the Vision module
software adds a CWS (Chromatic White Light
Sensor) scanning capability to their FDC (Firmware
Distributed Control) interface and a continuous
wrist mapping for the CMS sensor. The Auto Focus
feature gained improvements in both speed performance and overall focus repeatability.
20 RPD 1
20-22 scanner anna.indd 20
10/03/14 15.55
RIFERIMENTI
DINAMICI
Dynamic
references
Alla fiera delle tecnologie industriali Hannover Messe (7-11 aprile 2014) sono di scena le
soluzioni per metrologia e reverse engineering
dedicate ad ambiti operativi critici. La tecnologia TRUaccuracy di Creaform utilizza un sistema
di riferimenti dinamici che nei sistemi portatili
annulla le interferenze – vibrazioni, fluttuazioni di temperatura, polvere e sporcizia – degli
ambienti industriali, mantenendo precisione e
rapidità di acquisizione. Il sistema di misura a coordinate HandyPROBE ha un grado di precisione
che tocca gli 0,22 mm ed è diffuso in virtù della
sua maneggevolezza nei settori aeronautico,
automobilistico, manifatturiero. Per l'ispezione
tridimensionale di parti sulla linea di produzione
– per controlli qualità, raffronto tra componente
e file CAD, analisi di conformità - c'è lo scanner
MetraSCAN-R, studiato per il montaggio su robot, che esamina centinaia di pezzi in un giorno
con dimensioni variabili da 0,5 a 3 metri.
At the fair of industrial technologies Hanover
Messe (April 7th-11th, 2014) the solutions for
metrology and reverse engineering dedicated
to critical working environments will be exhibited.
The technology TRUaccuracy by Creaform uses
a system of dynamic referencing which, in the
portable systems, eliminates interferences – vibrations, temperature variations, dust and dirt- of
industrial settings, while maintaining an accurate
and fast acquisition. The coordinates probing
system HandyPROBE has an accuracy degree of
0.22 mm and is diffused, in virtue of its handiness,
in the aeronautical, automotive, manufacturing sectors. For three-dimensional inspection of
parts on the production line- for quality controls,
comparison between component and CAD
file, conformity assessment- there’s the scanner
MetraSCAN-R, designed for assembly on robots
that examines hundred os parts in a day with
variable dimensions from 0.5 to 3 meters.
VISTO, PRESO!
the object in 3D. Presented at the electronic
show CES in Las Vegas 2014 (January 7th-10th it
integrates with the 3D printers for amateurs and
Cube designers and allows cloud printing (via
the web) in a range of materials by 3D Systems
that include Ceramix, Aluminix and Clear.
Accanto alle stampanti tridimensionali per il
mercato consumer appaiono gli scanner: iSense
di 3D Systems è un'applicazione per iPad creata
da Occipital e gestita dalla tecnologia Structure
Sensor. Si applica al tablet e cattura l'oggetto in
3D. Presentato al Salone dell'elettronica di Las
Vegas CES 2014 (7-10 gennaio), si integra con
le stampanti 3D per hobbisti e designer Cube
e permette la stampa cloud (via web) in una
gamma di materiali di 3D Systems che
includono Ceramix, Aluminix, Clear.
SEEN, CAUGHT
Besides three-dimensional printers for the consumer market there are also scanners: iSense by
3D Systems is an application for iPad created by
Occipital and managed by the Structure Sensor
technology. It is applied to tablets and captures
1 RPD
20-22 scanner anna.indd 21
21
10/03/14 15.55
news SOFTWARE
LA LETTURA DEI CODICI
IL REVERSE ENGINEERING
È PARAMETRICO
Scannerizza giranti di pompe, volti umani, caschetti sportivi. Lo utilizza anche l'esercito degli Stati Uniti. L'add-in di
ReverseEngineering.com è strutturato su feature e genera
nuvole di punti da integrare nel motore di modellazione
del software SolidWorks 2014 per facilitarne la conversione in geometrie tridimensionali per il reverse engineering.
Sezioni sottili e a croce non inficiano l'efficacia della soluzione plug and play compatibile con gli scanner di Faro
EDGE, Romer Absolute, MicroScribe, 3D Creator, Focus 3D,
Cyclone, Artec Spider, Steinbichler, ATOS, HDI 3 e Leica per
creare modelli parametrici ad albero delle feature. Il flusso
di lavoro on-demand semplifica le esigenze degli utenti
alle prese con dense nuvole di punti in SolidWorks Standard
o Premuim.
Reverse engineering
is parametric
It scans pumps’ impellers, human faces, sports helmets.
It is also used by the United States Army. The add-in by
ReverseEngineering.com is organized on features and
generates point clouds to be integrated in the modeling
engine of the software SolidWorks 2014 to facilitate its
conversion in three-dimensional geometries for reverse
engineering. Thinned and cross sections don’t affect
the effectiveness of the plug and play solution compatible with the scanners by Faro EDGE, Romer Absolute,
MicroScribe, 3D Creator, Focus 3D, Cyclone, Artec Spider,
Steinbichler, ATPS, HDI 3 and Leica to create parametric
feature tree models. The on-demand workflow simplifies
the needs of users dealing with dense point clouds in
SolidWorks Standard or Premium.
Velocità e precisione viaggiano simultaneamente
negli encoder pronti per i riflettori di SPS Italia, la
fiera dedicata alla tecnologia, ai sistemi e ai componenti per l’automazione che si terrà a Parma dal
20 al 25 maggio 2014. Renishaw vi presenterà una
novità top secret ma anche Resolute, encoder ottico assoluto a passo fine con risoluzione di 27 bit a
36.000 giri/min, o di un 1 nanometro alla velocità di
100 m/s, in applicazioni sia angolari sia lineari. Tonic
è ottico senza contatto e raggiunge una velocità
di 10 m/s e risoluzioni fino a 1 nm per applicazioni
sia lineari sia rotative; secondo la casa costruttrice, garantisce stabilità del segnale, affidabilità a
lungo termine, semplicità di installazione. Il sistema
di encoder lineare assoluto LMA10 è ideato per il
controllo del movimento e retroazione super veloce
per il controllo di velocità: il suo supporto resiste alle
aggressioni chimiche ed è dotato di una doppia
traccia di misura, una incrementale con risoluzioni
fino a 0,244 micron e una assoluta con codice binario pseudocasuale a 13 bit. Raggiunge i 18 bit la
risoluzione del sistema di encoder magnetico AksIM,
accompagnata da una velocità massima di 10.000
giri al minuto: lo spessore ridotto e la velocità sono
adatti in bracci robotici, rilevazione di posizione di
motori e sistemi di videosorveglianza.
CODES READING
Speed and accuracy go hand in hand in the encoders ready for the spot-lights of SPS Italia, the fair dedicated to technology, systems and components for
automation that will be held in Parma May 20th-25th
2014. Renishaw will present a top secret novelty but
even Resolute, absolute optical encoder with fine
pitch and resolution of 27 bits at 36000 rev/min or 1
nanometer at the speed of 100 m/s, in angular and
linear applications. Tonic is a non-contact optic and
attains a speed of 10 m/s and resolutions up to 1 nm
for linear and rotating applications: according to the
manufacturing company, it ensures a stable signal,
long term reliability, easy installation. The absolute
linear encoder system LMA10 is created for motion
control and super fast retroaction for speed control:
its support resists chemical aggressions and is fitted
with a double measurement track, an incremental one with resolutions up to 0.244 micron and an
absolute one with pseudocasual binary code at 13
bit. The resolution of the magnetic encoder system
AksIM attains a resolution of 18 bit with a maximum
speed of 10,000 revolutions per minute: the reduced
section and speed are fit for robotic arms, engine
position surveying and video surveillance systems.
22 RPD 1
20-22 scanner anna.indd 22
10/03/14 15.55
PROJET ® 4500
PROTOTIPI A COLORI
La nuova ProJet ® 4500 della 3D Systems, introduce una nuova
generazione di stampanti 3D a polvere.
Basata sull’affermata tecnologia del Colorjet printing, le sue
caratteristiche principali sono:
• Alta qualità di stampa a colori
• Parti semi funzionali
• Velocità di stampa da 2 a 5 volte superiore alle altre
tecnologie di stampa 3D
• Nessuna necessità di post trattamento
• Economicità di gestione
Non importa che tu sia un designer, ingegnere o architetto,
le applicazioni della ProJet ® 4500 sono infinite.
®
PROJET 5500X
PROTOTIPI GRANDI, ALTA QUALITA’, MULTI MATERIALE
La nuova Projet ® 5500X della 3D Systems è in grado di realizzare
prototipi di alta qualità ad alta precisione e in più materiali.
Basata sull’affermata tecnologia del Multijet printing, le sue
caratteristiche principali sono:
• Stampa simultanea di due materiali
• Velocità di stampa due volte superiore alle altre stampanti della sua
categoria
• Volume di stampa più grande per realizzare oggetti di grandi
dimensioni o più oggetti in un’unica stampa
• Materiali a disposizione: ABS, gomma, plastica trasparente
• Risoluzione fino a 750 x 750 dpi
Contattaci per avere maggiori informazioni su questo e su tutti
gli altri modelli di stampanti 3D che abbiamo a disposizione.
Distributore per l’Italia
cmf marelli s.r.l.
Senza titolo-4 1
Via Casignolo, 10 - 20092 Cinisello Balsamo - Milano
Telefono 026182401 r.a. - Fax 026122944
Indirizzo Internet: http//www.cmf.it - E - mail: [email protected]
03/03/14 12.00
SOFTWARE
Triangulations & co.
TRIANGOLAZIONI & CO.
Uno scanner compatto a luce bianca per eseguire misure 3D,
digitalizzazioni e collaudi in modo versatile e senza spostare l’oggetto.
A compact white light versatile scanning solution to carry out 3D
measurement, digitizing and inspection without moving the objects.
Hexagon Metrology è un fornitore globale di
tecnologie di progettazione, misura e visualizzazione i cui prodotti permettono agli utilizzatori di misurare e posizionare gli oggetti, lavorare e visualizzare i risultati. Offre una gamma
completa di prodotti e servizi per tutte le applicazioni di metrologia industriale in svariati settori, tra cui l’industria automobilistica, aeronautica, energetica e medicale. È inoltre in grado
di supportare i clienti con risultati di misura
immediatamente fruibili per tutto il ciclo di vita
di un prodotto: dalla progettazione e sviluppo,
all’assemblaggio sino al collaudo finale. Il collaudo così come tutte le fasi del ciclo di vita
del prodotto, non può prescindere dai tempi
e dai costi e le macchine di misura a coordinate risultano troppo lente. Consapevole di
questi limiti Hexagon da alcuni anni ha sviluppato una serie di sistemi di collaudo senza
contatto, basati sia sulla triangolazione laser
che sulla luce bianca che sono in grado di
abbattere drasticamente i tempi di collaudo,
fornendo contemporaneamente un maggior
numero di informazioni. L’ultima proposta in
questo settore è il sistema di misura ottico WLS
qFLASH, portatile e specifico per l’ambiente
d’officina.
Sistema di collaudo
Si tratta di un sistema di scansione versatile
senza contatto a luce bianca, in grado di rilevare rapidamente misure tridimensionali, creare report di collaudo ed eseguire digitalizzazioni sul posto senza la necessità di spostare il
componente da verificare. Le caratteristiche
di leggerezza, maneggevolezza e robustezza
lo rendono idoneo ad un uso su di un tripode
o direttamente imbracciato dall’operatore,
per misure ultra portatili sul pezzo o analisi
diretta delle cause d’errore di processo produttivo. Il sensore WLS qFLASH proietta una
sequenza luminosa casuale sull’oggetto ed
esegue acquisizioni simultanee dell’area ripresa con le proprie videocamere. Scandisce
un’area di mezzo metro quadro e misura
superfici intere, elementi e bordi non accessibili da altri sistemi. Il risultato è costituito da una
mappa di colori di facile comprensione e da
dati puntuali sugli elementi geometrici.
Hexagon Metrology is a global provider of
design, measurement and visualization technologies enabling users to measure and position
objects, process and present data. It offers a
comprehensive range of products and services
for all industrial metrology applications in
various sectors, such as in the automotive,
aerospace, energy and medical ones.
Customers are supported with measurements
which can be quickly used along the complete life cycle of a product, from design to development, assembly and final inspection.
Inspection, as well as the whole product life
cycle, takes timing and costs into consideration
so that coordinate measuring machines are
too slow. Based on this assumption, in the last
few years Hexagon developed a series of noncontact inspection solutions based both on
laser triangulation and on white light, which
can dramatically reduce inspection times and
provide more information. Hexagon has recently launched WLS qFLASH, a portable optical
measurement solution specifically developed
for shop floor conditions.
Inspection system
WLS qFLASH is a versatile non-contact white
light scanning solution, which can quickly carry
out 3D measurements, create reports and digitize right on the spot without having to move
the part to be inspected. Lightweight, easy to
handle and robust, it is suitable for use on a tripod and in handheld mode, for ultra-portable
measurements on the part or direct root cause
analysis. This sensor projects a random pattern
on the measuring object by simultaneously
scanning with its cameras an area of half a
square meter so that surfaces, features and
edge lines are analyzed although not easily
accessible with any other system. The resulting
geometry data and colored map can be
easily understood. When paired with Hexagon
Metrology proprietary CoreView 3D measurement suite, it is a tool for a broad range of
applications, such as sheet metal part measurement, inspection of closures, measurement of
metal casting, inspection of plastic parts, interiors and small moulds. Thanks to the advanced blue LED technology, the sensor is not
24 RPD 1
24-25 art.software iuliano.indd 24
10/03/14 16.34
Abbinato alla suite di software di misura 3D
proprietaria CoreView, diventa uno strumento adeguato per una vasta gamma di applicazioni come il collaudo di componenti in
lamiera, la verifica di parti mobili, la misura di
fusioni di metallo, la verifica di componenti in
materia plastica, di interni e di piccoli stampi.
Grazie all’utilizzo di una tecnologia avanzata
di illuminazione a LED di colore blu il sensore
risulta indipendente dalla luce ambiente,
dalle vibrazioni dei macchinari e dalle variazioni della temperatura. Il componente da
scandire non necessita di opacizzazione e
l’utilizzo di 3 videocamere digitali assicura la
correttezza della presa punti. Il sistema è inoltre compatto e con un peso di 3kg è trasportabile in un’unica valigia.
Caratteristiche e vantaggi
Le principali caratteristiche del sistema sono:
campo visivo di 350 x 350 mm, profondità di
campo di 160 mm, distanza operativa ottimale 550: per una distanza operativa più
breve e una misura dei piccoli componenti
più comoda la spaziatura dei punti della
nuvola parte da 0,19 mm. Le prestazioni prevedono un errore di rilevamento di 0,040
mm, un errore di spaziatura di 0,035 mm e un
errore di planarità di 0,035 mm. Nel complesso la precisione sull’acquisizione di una nuvola di punti relativa a un oggetto di dimensioni
3 x 2 x 1 m è di 0,1 mm. I risultati che si possono ottenere con l’applicativo software in
dotazione sono: file per la visualizzazione e
misura tridimensionale degli scostamenti,
analisi globale degli spessori eliminando la
necessità di tagliare fisicamente i particolari,
report personalizzati in formato pdf del particolare scandito dove le aree colorate evidenziano zone di allineamento e scostamento dimensionale, visualizzazione di valori
dimensionali di scostamento tramite etichette o tabelle e sezioni virtuali con quotatura
degli scostamenti nei punti critici definiti dal
progettista. Il responsabile del team che ha
sviluppato WLS qFLASH sottolinea che un
punto di forza è rappresentato dalla disponibilità delle mappe di colore, generate dal
software proprietario, che evidenziano
immediatamente senza ambiguità le aree
che necessitano di interventi correttivi.
Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla
possibilità di archiviare i risultati del collaudo
in un data-base di facile interrogazione. Può
ad esempio accadere che un elemento
risulti inizialmente conforme alle specifiche
ma successivamente, a seguito di altri processi produttivi come la giunzione o l’assemblaggio, presenti dei difetti. Le scansioni eseguite nelle varie fasi produttive e opportunamente archiviati sono in grado di evidenziare
dove sorge il problema. In conclusione, pur
essendo stato pensato soprattutto per il collaudo senza contatto, non è precluso l’utilizzo
per la matematizzazione di elementi fisici.
L. Iuliano
1. WLS qFLASH di Hexagon Metrology è nato
per rubare la scena alla metrologia tradizionale
1. WLS qFLASH was conceived by Hexagon
Metrology to replace conventional metrology.
1.
affected by ambient light, machinery vibrations
and temperature changes. The measuring
object doesn’t need to be opacified whereas
the three digital cameras assure correct 3D
scanning. Moreover its compactness and 3kgs
weight make it easily fit in a single box.
Features and advantages
Among its main features are 350 X 350 mm field
of view for shorter working distance and more
convenient measurement of small parts, 160
mm depth of field, optimal working distance of
550 and point cloud spacing starting from 0.19
mm. Performances consider a probing error of
0.040 mm, spacing error of 0.035 mm and flatness error of 0.035 mm. In general terms, point
cloud accuracy for an object of 3 x 2 x 1 m in
size is equal to 0.1 mm. The software in use enables the generation of data such as 3D viewing
and measurement for surface deviation analysis, thickness global analysis with no need of
physically cut parts, customized pdf reports on
the scanned parts in which the colored areas
provide dimensional alignment and deviation
zones through labels or tables as well as virtual
sections with deviation analysis in the critical
points as defined by designers. The manager of
the team which developed WLS qFLASH underlines the availability of colour maps generated
by the proprietary software to quickly pinpoint
the areas undoubtedly in need of corrective
actions. Another advantage is represented by
the possibility to save inspection results in a user
friendly database. This is the case, for instance,
of elements which are at first in compliance
with specifications and subsequently defective
further to other manufacturing processes, such
as connecting or assembling. Measurements
carried out in various manufacturing processes
and properly saved can pinpoint a problem
whenever it occurs. In conclusion, although this
scanner was conceived for non-contact
inspection purposes, it can be used for the
measurement of physical elements.
o
1 RPD
24-25 art.software iuliano.indd 25
25
10/03/14 16.34
MATERIALI
Full color
A TUTTO
COLORE
Fotopolimeri per la stampa 3D Full-Color.
Photopolymers for 3D Full-Color printing.
La possibilità di realizzare modelli concettuali o prototipi funzionali colorati è sicuramente un valore aggiunto che i produttori
di sistemi di fabbricazione additiva possono fornire ai propri clienti.
Disporre già nella fase di sviluppo prodotto
del prototipo nel colore definitivo permette
di effettuare un maggior numero di verifiche con l’utilizzatore finale prima del lancio commerciale.
Il pioniere nella realizzazione dei prototipi
colorati è stata a metà degli ’90 la Z
Corporation ora 3D Systems; nonostante la
disponibilità del “full color” il limite era rappresentato dal materiale che non permetteva l’esecuzione di prove funzionali.
Recentemente, Stratasys con la famiglia di
stampanti 3D Connex ha superato il suddetto limite, rendendo possibile la costruzione di prototipi funzionali multimateriale
in “full color”.
1.
The possibility of creating colored conceptual models or functional prototypes is surely
an added value that manufacturers of
additive manufacturing systems can offer to
their clients. Having already in the product
development stage, the prototype in the
final color allows carrying out a larger number of assessments with the final user, before
the commercial launching.
The pioneer in the realization of colored prototypes was, in the middle of the 90’s, Z
Corporation now 3D Systems; despite the
availability of full-color, the limit lied in the
material that didn’t enable to carry out functional tests.
Recently, Stratasys with the family of printers
3D Connex, has overcome such limitation,
making it possible to build functional, multimaterial prototypes in “full color”.
More materials, more colors
To create the colored prototypes Stratasys
has specialized the three-dimensional printers of the Connex family. These, from their
very commercial launching in 2007, have
had great success., since they were and still
are the only machines that can realize multimaterial prototypes, capable of simulating
components with rigid and flexible parts.
Objet500 Connex3 is the result of the effort
of Stratasys designers, indeed it features a
triple jet technology that can mix drops of
three basic materials for the realization of
parts with virtually countless combinations of
stiffness,, flexibility transparency and color. It
is also possible to obtain colored prototypes
in “digital” material, with specific, prearranged features. The CEO at Stratasys, David
Reis, underlines that the possibility of achieving multimaterial, colored prototypes than
can simulate an assembled element, ensures to the final client a guaranteed time
saving in project approval. Furthermore,
many decisions can be taken before
switching to the productive stage,
26 RPD 1
26-28 art.materiali iuliano.indd 26
10/03/14 15.06
Più materiali, più colori
Per la realizzazione dei prototipi colorati
Stratasys ha specializzato le stampanti tridimensionali della famiglia Connex. Queste
sin dal loro lancio commerciale avvenuto
nel 2007 hanno avuto un significativo successo, dal momento che erano e sono
ancora le uniche macchine in grado di
realizzare prototipi multimateriali, in grado di
simulare componenti con parti rigide e parti
flessibili. Objet500 Connex3 è il risultato dello
sforzo dei progettisti di Stratasys, dispone
infatti di una tecnologia a triplo getto in
grado di miscelare gocce di tre materiali di
base per la realizzazione di parti con combinazioni virtualmente illimitate di rigidità,
flessibilità, trasparenza e di colore. È inoltre
possibile ottenere prototipi in materiale
“digitale”, con caratteristiche specifiche
definite a tavolino, colorati. Il CEO di
Stratasys David Reis sottolinea che la possibilità di ottenere prototipi multimateriale
colorati che siano in grado di simulare un
elemento assemblato, assicura al cliente
finale un sicuro risparmio di tempo nel validare i progetti. Inoltre, molte decisioni possono essere assunte prima di passare alla
fase produttiva, per portare i prodotti sul
mercato più rapidamente. L’obiettivo che
ha guidato il produttore nord-americano
nello sviluppo del nuovo sistema di stampa
è stato quello di assistere i clienti nel rivoluzionare i processi di progettazione e produzione, sfruttando l’opzione del colore già a
partire dalla fase del design.
Cromie a due ruote
Le versioni beta della Objet500 Connex3
sono state installate presso alcuni clienti
selezionati al fine di validare il loro sviluppo.
Uno di questi è il produttore di moto Trek
Bicycle, che l’ha impiegata per realizzare
componenti colorati che hanno permesso
la validazione di una serie di accessori in
plastica, prima di avviare la produzione
definitiva. Mike Zeigle, direttore dello sviluppo prodotto di Trek, si è dimostrato pienamente soddisfatto per l’esperienza che ha
permesso l’eliminazione della fase di verniciatura dei prototipi, con significativi risparmi di tempo e costi. I prototipi colorati
hanno infatti caratteristiche del tutto analoghe a quelle dei pezzi definitivi. Un’ulteriore
applicazione che l’azienda vuole sviluppare è quella di stampare in modo tridimensionale i risultati delle simulazione agli elementi finiti, per evidenziare meglio le criticità che si possono manifestare sui pezzi.
1. La Objet500 Connex3 di Stratasys permette la
realizzazione di prototipi funzionali multimateriale
in “full color”.
1. Objet500 Connex3 by Stratasys allows the
realization of multi-material, functional “full color”
prototypes,
1 RPD
26-28 art.materiali iuliano.indd 27
27
10/03/14 15.06
MATERIALI
to bring the products on the market fast.
The goal that has led the North American
manufacturer in developing the new printing system was to assist his clients in revolutionizing the design and production processes, exploiting the color option already from
the design stage.
Colors on two wheels
The beta versions of the Objet500 Connex3
have been installed at some selected customers’ sites in order to validate their development. One of these is the motorbike manufacturer TrekBicycle, that has used it to realize colored components that have made it
possible to validate a series of plastic accessories before starting final production. Mike
Zeigle, Trek product development manager,
was fully satisfied with the experience that
has made it possible to eliminate the stage
of prototype painting, with significant time
and cost saving. The colored prototypes
indeed have features totally similar to those
of final parts. A further application that the
company intends to develop is that of threedimensionally printing the results of the simulation on the finished elements, to emphasize better critical factors that can appear on
the parts.
3D palette
As the other 3D printers of the Connex
family, the last born uses specifically created
photopolymers. In the specific case three
photopolymers with primary color VeroCyan,
VeroMagenta and Vero Yellow are combined in the printing heads to obtain hundreds
of lively colored combinations. Such materials also combine to the entire range of
Stratasys photopolymers to obtain transparent, rigid, flexible prototypes that can simulate the thermal-mechanical performances
of the final components including those of
high temperature engineering polymers. It is
important to point out that colored components obtained with the new 3D printer are
not conceptual models but real functional
prototypes.; indeed the color adds to the
themo-mechanical properties of the available materials of the series Vero and Tango
that are able to simulate ABS, polycarbonate and rubber. Another strength is represented by the quality of the prototypes in terms
of dimensional tolerances and surface roughness, such as not to require manual finish
operations. The supports of the protruding
parts even in this case are removed with a
water jet and unlike stereolithography, leave
no trace on the part.
For now color on rigid materials of the series
Vero is available, for flexible materials of the
Tango series the marketing expectation is for
the second quarter of 2014. Currently the
setting of the machine parameters is being
completed.
o
Tavolozza 3D
Come le altre stampanti 3D della famiglia
Connex, l’ultima nata utilizza fotopolimeri
appositamente sviluppati. Nel caso specifico tre fotopolimeri di colore primario
VeroCyan, VeroMagenta e VeroYellow vengono combinati nelle testine di stampa per
ottenere centinaia di combinazioni di colori vivaci. Tali materiali si abbinano inoltre
all’intera gamma di fotopolimeri di
Stratasys per ottenere prototipi trasparenti,
rigidi e flessibili in grado di simulare le prestazioni termo-meccaniche dei componenti definitivi incluse quelle dei tecnopolimeri ad alta temperatura. È importante
sottolineare che i componenti colorati
ottenuti con la nuova stampante 3D non
sono modelli concettuali ma dei veri e propri prototipi funzionali, il colore infatti si
aggiunge alle proprietà termo-meccaniche dei materiali disponibili della serie Vero
e Tango che sono in grado di simulare
l’ABS, il policarbonato e la gomma.
Un ulteriore punto di forza è costituito dalla
qualità dei prototipi prodotti in termini di
tolleranze dimensionali e rugosità delle
superfici, tali da non richiedere operazioni
di finitura manuale. I supporti delle parti
sporgenti anche in questo caso vengono
rimossi con un getto d’acqua e a differenza della stereolitografia non lasciano tracce sul pezzo.
Al momento è disponibile l’attributo di
colore sui materiali rigidi della serie Vero,
per i materiali flessibili della serie Tango la
previsione di commercializzazione è per il
secondo quadrimestre del 2014.
Attualmente, è in fase di completamento
la messa a punto dei parametri macchina.
L. Iuliano
2.
2. Una delle sei palette di colori del materiale
simil-gomma Tango permette di ottenere colori
diversi dal trasparente all’opaco in nuovi valori
di Shore A.
2. One of the six color palettes of the rubber-like
material Tango allows achieving different colors,
from transparent to opaque in new
Shore A values.
28 RPD 1
26-28 art.materiali iuliano.indd 28
10/03/14 15.07
Ora potete stampare in 3D
anime e stampi in sabbia per uso
industriale e parti metalliche funzionali
direttamente dai file CAD.
Non è importante il numero dei pezzi di cui avete bisogno, con i sistemi professionali di
stampa 3D di ExOne li potete produrre al momento, più velocemente e ad un costo
inferiore. La tecnologia ExOne può creare parti funzionali complesse e stampi, in metallo o sabbia,
direttamente da file CAD. ExOne propone una gamma di sistemi in grado di rispondere alle vostre
esigenze di produzione. Oppure potete utilizzare uno dei nostri Production Service Centers per realizzare
i vostri prodotti. In entrambi i casi, potrete realizzare la quantità di prodotti che vi servono... e dire addio
ai costi di magazzino e alle problematiche di consegna. ExOne. Il futuro, su richiesta.
Consultate i nostri esperti. Per investire in un
sistema ExOne o semplicemente per delegare
a ExOne la produzione dei vostri prodotti.
+49 (0) 821 7476 0
Senza titolo-1 1
• ExOne.com
14/03/14 11.14
SPECIALE
COMPOSITI
LE PRESTAZIONI
PRENDONO IL VOLO
Performances take off
Resistenza e leggerezza, maggiore lavorabilità e vantaggi economici
rendono i compositi di ultima generazione strategici alleati
dell’evoluzione aeronautica.
Resistance and lightness, enhanced processability and economic
advantages make last-generation composites strategic allies
in aeronautical evolution.
Sempre pronto a superare le
sfide, il settore aeronautico in
questi ultimi anni si è particolarmente concentrato sulla
ricerca di nuove soluzioni in
grado di ridurre il peso dei
velivoli senza scendere a compromessi in termini di prestazioni. In tal modo, non solo
può contenere i consumi e
quindi i costi, ma anche le
emissioni, a favore di una
maggiore sostenibilità
ambientale.
Un’efficace risposta giunge
dai materiali compositi di
nuova generazione, capaci di
combinare robustezza e durata a fronte di un peso più
contenuto rispetto ai metalli,
contribuendo nel contempo a
favorire una maggiore facilità
e flessibilità produttiva in
modo economicamente competitivo.
In the past years the aeronautic industry, always ready to
overcome new challenges, has
focused on the search for new
solutions that could reduce
the aircrafts’ weight without
jeopardizing performances. In
this way it is not only possible to contain consumption
and hence costs, but also
emissions in favor of an
enhanced environmental
sustainability.
A positive answer comes from
new-generation composites
that can combine sturdiness
and duration, with a minor
weight compared to metals,
thus contributing at the same
time in favoring enhanced
productive ease and flexibility, in an economically competitive manner.
Licenza di... stupire
Nel corso del convegno
‘Design e materiali compositi’
che si è svolto il 6 febbraio a
Marina di Carrara, nell’ambito del salone Compotec, è
stato presentato da Michael
Robinson di ED Design il convertiplano 100% elettrico
Project Zero. Il velivolo, un
dimostratore tecnologico
senza pilota a decollo verticale di AgustaWestland, è
stato sviluppato in centri di
ricerca in Italia, Regno
Unito, Stati Uniti e
Giappone.
Lo stile esteticamente gradevole e la particolare configurazione aerodinamica del
convertiplano è frutto di una
stretta collaborazione tra
Stile Bertone e Agusta. Per
1.
rendere massima la resistenza e minimo il peso, il telaio
in alluminio è stato interamente rivestito da una scocca monoblocco in composito
di grafite. Dotato di due
rotori basculanti, integrati
nella fusoliera, in grado di
ruotare di 90 gradi, Project
Zero combina la flessibilità
dell’elicottero e le prestazioni dell’aereo, può volare
e inabissarsi.
Il progetto è tanto avveniristico da aver destato l’interesse dei produttori di 007
che l’hanno ritenuto all’altezza delle prossime avventure del mitico James Bond.
License to…. Amaze
During the convention
‘Design and composite materials’ that was held February
6th in Marina di Carrara
during the Show Compotec,
Michael Robinson at ED
Design has presented the
100% electric convertiplane
Project Zero.
The aircraft, a technological
demonstrator without pilot
and vertical take-off by
AgustaWestland has been
developed in research cen-
30 RPD 1
30-32 SPECIALE compositi lucina.indd 30
10/03/14 17.27
ters in Italy, United Kingdom,
United States and Japan.
The esthetically pleasant
style and the peculiar aerodynamic configuration of the
convertiplane is the result of
a close collaboration between Stile Bertone and Agusta.
To maximize resistance and
reduce weight, the aluminum
chassis has been entirely
lined by an enbloc body in
graphite composite.
Fitted with two bascultating
rotors, integrated in the
fuselage, that can rotate by
90 degrees, Project Zero
combines the flexibility of
the helicopter and the performances of an airplane, it
can fly and submerge.
The project is so futuristic
that it has aroused the interest of 007 producers who
have deemed it fit for the
next adventures of the
mythical James Bond.
‘Pionieri’
nella fusoliera
Secondo Alenia Aermacchi,
la sezione di fusoliera realizzata per un dimostratore
del futuro ATR turboelica
regionale da 90 posti rappresenta un’applicazione pionieristica della tecnologia dei
materiali compositi su una
struttura primaria di tale
importanza. Il componente è
formato da un solo pezzo in
fibra di carbonio di 2,9 m di
lunghezza e 3,5 di diametro,
ottenuto con un processo di
co-incollaggio secondo il
quale sul rivestimento esterno ‘verde’ vengono incollati
supporti longitudinali pre-
polimerizzati. Tale tecnologia, brevettata dall’azienda,
permette di ottenere una
struttura di fusoliera in un
unico componente rinforzato
privo di giunti meccanici, che
rende l’aereo più leggero
grazie all’impiego di architetture multistrato e innovativi strati multifunzionali.
Inoltre, il sistema fornisce un
migliore isolamento acustico,
una più elevata resistenza
alla grandine e una maggiore
sostenibilità ambientale.
‘Pioneers’ in
the fuselage
According to Alenia
Aermacchi, the fuselage
section made for a demonstrator of the future
ATR regional turbo-prop
with 90 seats represents a
pioneer application of the
composites material technology on a primary structure
of such importance.
The component is formed
by a one-piece in carbon
fiber, 2.9 m long,
3.5 meters of diameter,
achieved with a co-gluing
process, by which pre-cured
longitudinal supports are
glued on the ‘green’ external
lining.
Such technology, patented
by the company, allows
achieving a fuselage structure in a single reinforced
component free of
mechanical joints, that
makes the plane lighter
thanks to the use of
multi-layer architectures
and innovative
multi-functional layers.
Furthermore, the system
provides enhanced acoustic
insulation, greater hail
impact performances and
enhanced environmental
sustainability.
Il risparmio
dalla resistenza
Oltre a una sostanziale riduzione di peso (350kg per
aereo rispetto ai freni in
acciaio), i freni in carbonio
che saranno realizzati da
Messier-Bugatti-Dowty per
tutti i modelli di Boeing 737
MAX forniranno prestazioni
più elevate, grazie alla capacità di assorbire maggiori
quantità di energia, e un raffreddamento più rapido.
Secondo il produttore, i nuovi
freni in carbonio hanno una
durata circa doppia rispetto a
quelli in acciaio, il che si traduce in una riduzione dei
costi di manutenzione per le
compagnie aeree.
Saving by resistance
Besides a significant weight
reduction (350 kg per aircraft
compared with conventional
steel brakes), the carbon brakes that will be manufactured by Messier-Bugatti Dowty
for all Boeing 737 MAX
models will provide greater
performances thanks to the
ability to absorb larger
amounts of energy, and
faster cool down. According
to the manufacturer, the new
carbon brakes last almost
double the time of those in
steel, which translates into a
reduction of maintenance
costs for airline companies.
1. Il convertiplano Project Zero
di AgustaWestland ha una
leggera e robusta scocca
monoblocco in composito
di grafite.
2. La sezione di fusoliera
realizzata da Alenia Aermacchi
in un solo pezzo in fibra di
carbonio di 2,9 m di lunghezza
e 3,5 di diametro tramite un
processo di co-assemblaggio.
3.Secondo Messier-BugattiDowty i nuovi freni in carbonio
forniti a tutti i modelli di
Boeing 737 MAX hanno una
durata doppia rispetto a quelli
in acciaio.
1. Zero Project convertiplane
by AgustaWestland has a light
and sturdy enbloc body
in graphite.
2. The fuselage section
manufactured by Alenia
Aermacchi in a one piece in
carbon fiber, 2.9 meters long,
3.5 meters diameter, through
a co-assembly process.
3. According to
Messier-Bugatti-Dowty the
new carbon brakes supplied
to all models of Boeing
737 MAX last double the time
compared to those in steel.
Più efficacia in frenata
Nexcelle, joint venture tra
Aircelle (Gruppo Safran)
e GE Aviation’s Middle River
Aircraft Systems, ha
recentemente consegnato
la prima carlinga O-Duct,
dedicata ai motori a propulsione integrata LEAP-1C di
CFM International per i jet
COMAC C919.
Sviluppato e prodotto da
Aircelle, O-Duct rappresenta
un’innovazione nel design di
questi componenti: a differenza degli inversori di spinta
convenzionali formati da due
3.
2.
1 RPD
30-32 SPECIALE compositi lucina.indd 31
31
10/03/14 17.27
SPECIALE
COMPOSITI
4. L’O-Duct di Nexcelle è costituito da un unico pezzo con rivestimento interno in composito di
carbonio, prodotto con un innovativo processo di stampaggio.
5. Le resine a base di benzoxazine
Loctite di Henckel permettono di
sostituire i metalli alleggerendo
così i componenti aerei.
4. The O-Duct by Nexcelle
is made by a single piece
with inner skin in carbon
composite, manufactured
parti, O-Duct è composto
da un unico pezzo con rivestimento interno in composito
di carbonio, prodotto con
un innovativo processo di
stampaggio.
Quando si dispiega, il sistema
si dispone nella posizione
dell’inversore di spinta,
eliminando gli effetti di trascinamento nei percorsi di
flusso secondari del motore,
migliorando i consumi
di carburante e aumentando
l’efficienza dell’inversore di
spinta.
4.
LEGGERI, SOTTILI, FORTI
‘Più leggeri, più sottili, più forti’ è il motto scelto da Henkel
per sottolineare come le proprie resine infuse con benzoxazine Loctite siano in grado di rimpiazzare efficacemente i
metalli per alleggerire del 30% i componenti aerei di nuova
costruzione. Oltre a fornire quindi un minor consumo di carburante, le avanzate prestazioni di queste resine permettono di ridurre la quantità di materiale impiegata e i pericoli
dovuti agli scarti. Il minore ritiro in fase di polimerizzazione
riduce gli stress interni che potrebbero compromettere la
durata e l’efficacia dell’assemblaggio. Non ultimo, la stabilità a temperatura ambiente di questi materiali e la bassa
infiammabilità contribuiscono a migliorare gli aspetti legati
alla salute e alla sicurezza del settore aerospaziale.
Per quanto riguarda la produzione, ulteriori vantaggi derivano dalla possibilità di usare i prodotti a base di benzoxazine in processi a iniezione, quali il vacuum resin transfer
molding (VARTM). La resina fornisce un ampio intervallo
termico di lavorazione che facilita lo scorrimento, a favore
di uno stampaggio più efficace e di prodotti finali di qualità
superiore.
LIGHT, THIN, STRONG
‘Lighter, thinner, stronger’ is the motto chosen by Henkel to
emphasize how its resins infused with benzoxazine Loctite
are able to effectively replace metals to reduce by 30% the
weight of newly built aircraft components. Thus besides
enabling less fuel consumption, the advanced performances
of these resins make it possible to reduce the amount of
material used and the risks caused by waste products. The
minor shrinkage during cure reduces the internal stresses
that could compromise the durability and adhesive bonding.
Last but not least, the stability at room temperature of
More effective
when braking
Nexcelle, joint-venture
between Aircelle (Safran
group) and GE Aviation’s
Middle River Aircraft Systems
has recently delivered the
with an innovative molding
process.
5. The benzoxazine-based
resins Loctite by Henckel make it
possible to replace metals,
thus reducing the weight of
airplane components.
first O-Duct nacelle dedicated
to integrated propulsion
systems LEAP-1C by CFM
International for jets
COMAC C919.
Developed and manufactured
by Aircelle, O-Duct represents
an innovation in the design of
this component: unlike conventional thrust reversers
formed by two parts, O-Duct
is made of a single piece with
inner skin in carbon composite, manufactured with an
innovative molding process.
When deployed, the system
arranges itself in the reverse
thrust position, eliminating
drag links in the engine’s
secondary flow paths, improving fuel consumption and
increasing the efficiency of
the thrust reverser.
o
these materials and their low flammability contribute to
enhance the aspects connected to the health and safety
of the aerospace industry. For what concerns production,
further advantages derive from the possibility of using
benzoxazine-based products in injection processes, such as
vacuum resin transfer molding (VARTM). The resin provides
a broad processing temperature range that facilitates flow
in favor of a more effective molding and finished products
with superior quality.
5.
32 RPD 1
30-32 SPECIALE compositi lucina.indd 32
10/03/14 17.27
SPECIALE
COMPOSITI
CLASSE “A” PER
L'AUTO COMPOSITA
Class ‘A’ for the composite car
Tagliare consumi ed emissioni: il principale driver
del mercato automotive consolida l'impiego di CFRP
e strutture sandwich nella produzione di serie.
Cutting consumption and emissions: the main driver of the
automotive market consolidates the use of CFRP and sandwich
structures in mass series production.
Gli elevati standard di efficienza energetica previsti per
il vicino futuro – un consumo
medio di 15 km per litro entro
il 2016 e di 23 km/l entro il
2025 - impongono alle Case
automobilistiche la ricerca e
la messa a punto di strutture
leggere, che incoraggiano l'industrializzazione dei compositi. L'occasione per dare i
numeri l'ha fornita il NAIAS
2014 (il Salone dell'Auto di
Detroit, che si è svolto dal 12
al 26 gennaio), ove le auto
che impiegano sostanziose
quote di fibre e rinforzi vari
erano in mostra numerose:
nominata Auto dell'Anno, la
Chevrolet 2015 Corvette Z06
usa i CFRP per il cofano e i
pannelli del tettuccio rimovi-
bile, mentre la sottostruttura
che connette scocca e telaio è
realizzata con nanocompositi
in carbonio che la alleggeriscono di 4 kg rispetto alle versioni precedenti in SMC (Sheet
Molded Compounds).
The high standards of energy
efficiency planned for the
near future- an average consumption of 15 km per liter
by 2016 and of 23 km/liter by
2025 oblige car manufacturers
to search for and develop
lightweight structures that
encourage the industrialization of composites. The occasion for examining these figures was provided by NAIAS
2014 (the Auto Show in
Detroit, that was held
1.
January 12th-26th), where
there were many cars on
display, using substantial
amounts of various fibers
and reinforcements:
Chevrolet 2015 Corvette Z06,
nominated car of the year,
uses CFRP for the hood and
the removable roof panels,
while the substructure that
connects body and chassis is
made with carbon nanocomposites that reduce the
weight by 4 kg compared to
previous versions in SMC
(Sheet Molded compounds)
In meno di un minuto
É un adesivo strutturale
poliuretanico bicomponente
dedicato all'incollaggio di
strutture composite leggere e
le sue formulazioni più
recenti sono state perfezionate per fornire un tempo
ciclo di circa un minuto che
ne ha permesso l'impiego
nella produzione di serie
dell'elettrica i3 di BMW, precisamente nell'assemblaggio
della 'cellula passeggeri' realizzata con CFRP. I compositi
sono stati prodotti da SGL
Automotive Carbon Fibers,
joint-venture siglata dalla
casa automobilistica con il
gruppo SGL: le fibre di carbonio sono generate a partire
da un precursore a base di
poliacrilonitrile, in un
impianto con capacità di
3000 tonnellate l'anno, i filati
sono trasformati in laminati,
impilati, tagliati in preforme
e lavorati tramite stampaggio
a trasferimento di resina ad
alta pressione. Secondo
l'azienda produttrice, Dow
Automotive, i tempi di lavorazione dell'adesivo Betaforce
possono essere modulati sulle
esigenze produttive specifiche degli impianti: per esempi, il bicomponente può polimerizzare più rapidamente
con trattamento a infrarossi.
Inoltre, la fase iniziale
di incollaggio non richiede
alcuna attrezzatura supplementare.
1. La settima generazione della
Corvette di Chevrolet è sorretta
da una sottostruttura prodotta
con nanocompositi di carbonio.
1. The seventh generation of
the Corvette by Chevrolet is
supported by a substructure
manufactured with carbon
nanocomposites.
1 RPD
33-35 SPECIALE compositi anna.indd 33
33
10/03/14 18.07
SPECIALE
COMPOSITI
2. Fibre di carbonio di SGL ACF,
assemblate con un adesivo strutturale di Dow Automotive, sono state
usate per la realizzazione della
cellula passeggeri dell'elettrica
BMW i3.
3. Un tempo ciclo di circa un
minuto, abbreviabile con un trattamento a IR: l'adesivo Betaforce
si modula sui ritmi della produzione di auto in composito.
4. Matrice bio in PFA e rinforzi in
fibra di vetro per i prepreg Ecopreg
di Composites Evolution: il composito termoindurente resiste al fuoco
al pari di una resina fenolica.
2. Carbon fibers by SGL, ACF
assembled with a structural adhesive by Dow Automotive, have
been used for the realization of
the passenger cell in the electric
BMW i3.
3. A cycle time of about one minute that can be cut with an IR treatment: the Betaforce adhesive
adjusts on the rhythms of composite car production.
4. Bio matrix in PFA and glass fiber
reinforcements for the prepregs
Ecopreg by Composites Evolution:
the thermosetting composite
resists fire just like a phenol
resin.
2.
In less than a minute
It is a bi-component, polyurethane structural adhesive
dedicated to bonding of
composite light structures
and its most recent formulations have been enhanced to
provide a cycle time of about
one minute that has enabled
its use in the mass series
production of the electric i3
by BMW, precisely in the
assembly of the ‘passenger
cell’ made with CFRP.
The composites have been
manufactured by SGL
Automotive Carbon Fibers,
joint-venture signed by the
car company with SGL group:
the carbon fibers are generated starting from a precursor
based on polyacrylonitrile, in
a system with a capacity of
3000 tons/year; the yarns
are transformed into laminates, stacked, cut in preforms
and processed by resin-transfer molding at high pressure. According to the manufacturing company, Dow
Automotive, processing time
for the adhesive Betaforce
3.
can be adjusted on the specific productive needs of the
systems: for instance the bicomponent can cure faster
with an infrared treatment.
Furthermore, the initial
adhesion stage doesn’t require additional fixing equipment.
Metti in mostra il bagagliaio
Il peso è dimezzato, la rigidità è incrementata: l'impiego
di CFRP è vantaggioso su più
fronti rispetto alle leghe di
alluminio, materiali standard
per la realizzazione di cover
per vani portabagagli.
Nissan GT-R 2014 è dotata
dei nuovi componenti prodotti da Mitsubishi Rayon con
tecnologia PCM (Prepreg
Compression Molding). I prepreg sono realizzati con resine epossidiche termoindurenti che polimerizzano nell'arco
di 2-5 minuti e la preforma è
posta in uno stampo ove
viene riscaldata e formata ad
alta pressione (3 -10MPa).
Questo approccio produttivo
abbrevia i tempi ciclo a circa
4.
CANNA DA ZUCCHERO ANTI FUOCO
Una matrice termoindurente derivata da fonti rinnovabili
si può caricare con fibre di vetro, lino, juta o basaltiche
per realizzare dei prepreg con prestazioni di autoestinguenza e resistenza chimica analoghe a quelle
delle resine fenoliche.
I rinforzi Ecopreg di Composites Evolution utilizzano PFA,
alcol furfurilico, derivato dagli scarti di lavorazione della
canna da zucchero, e forniscono resistenza meccanica e
al fuoco accompagnate da leggerezza e ridotto impatto
ambientale: lavorabili in autoclave, sottovuoto o a compressione, sono pronte per l'impiego in varie applicazioni
nei trasporti di massa.
I sistemi costituiti da matrice PFA e i tessuti a base di fibre
di lino Biotex sono ricavati da fibre rinnovabili per il 100%
ma eguagliano la lavorabilità e le prestazioni tipiche dei
materiali plastici rinforzati con fibra di vetro.
FIRE-RESISTANT SUGAR CANE
A thermosetting matrix derived from renewable sources
can be filled with glass, flax, jute or basaltic fibers to realize prepregs with flame-retardant and chemical resistance
properties similar to those of phenol resins.
The reinforcements Ecopreg by Composites Evolution use
PFA, furfuryl acid, derived from the scrap of sugar cane
processing and provide mechanical and fire resistance
accompanied by lightness and reduced environmental
impact; they can be machined in the autoclave, under
vacuum or by compression, are ready for use in various
applications in mass transportation.
The systems made by PFA matrixes and fabric based on
flax fiber Biotex are derived from 100% renewable fibers
but equal the processability and performances typical of
plastic materials reinforced with glass fibers.
34 RPD 1
33-35 SPECIALE compositi anna.indd 34
10/03/14 18.07
5. La copertura interna del bagagliaio della Nissan GT-R è realizzata
tramite tecnologia PCM
da Mitsubishi Rayon.
6. La scocca dell'elettrica Zbee è
costituita da pannelli in FRP assemblati con gli adesivi strutturali a base
acrilica Crestabond di Scott Bader.
5.
10 minuti, in linea con le esigenze del settore auto, che
soddisfa anche sul versante
estetico poiché temperatura
e pressione elevate conferiscono al componente una
finitura levigata, con superficie di Classe A.
Show off the trunk
Weight is halved, stiffness is
increased, and the use of
CFRP is profitable on several
fronts compared to aluminum
alloys, standard materials for
the realization of covers for
the trunk. Nissan GT-R 2014
is fitted with the new components manufactured by
Mitsubishi Rayon with PCM
technology (Prepreg
Compression Molding). The
prepregs are made with thermosetting epoxy resins that
cure in 2-5 minutes and the
preform is placed in a mold
where it is heated and formed at high pressure
(3-10MPa).
This productive approach
cuts cycle time to about 10
minutes, in line with the
needs of the car industry and
also fulfills the esthetic side
since high temperatures and
pressure confer a smooth
finish with Class A surface
onto the component.
ASSEMBLARE LA SVEDESE
Elettrica, a tre ruote, ultra snella (misura 240x120x150cm
e pesa 230kg), Zbee di Clean Motion è una city car con
scocca in fibra di vetro: per assemblarla evitando inserti e
fissaggi che avrebbero gravato sul peso complessivo della
vettura, l'azienda ha scelto due adesivi strutturali di Scott
Bader: Crestabond M1-05 e Crestomer Advantage 30. I pannelli in FRP del corpo vettura, forniti da HJ Kompositmontering, e i profili di alluminio posti nell'estremità inferiore
sono stati incollati con l'adesivo bicomponente di colore
grigio M1-05, che non richiede primer ma solo un trattamento sommario delle superfici, polimerizza rapidamente
e agisce in 12-18 minuti. Advantage 30, di colore bianco, è
stato utilizzato per le giunzioni a vista, cui conferisce una
finitura estetica.
ASSEMBLING THE SWEDISH
Electric, with three wheels ultra slim (it measures
240x120x150 cm and weighs 230 kg) Zbee by Clean Motion
is a city car with body in glass fiber: to assemble it without inserts and fixing elements that would have burdened the overall weight of the vehicle, the company has
chosen two structural adhesives by Scott Bader: Crestabond M1-05 and Crestomer Advantage 30. Car body panels
5.The internal trunk cover on
Nissan GT-R is made through
the PCM technology by Mitsubishi
Rayon.
La tenacia viaggi sui nastri
Una tecnologia innovativa,
sviluppata in collaborazione
con il Fraunhofer Institute for
Chemical Technology (ICT) e
EDAG, ha permesso a
Celanese di mostrare le
potenzialità del polipropilene
Celstran CFR-TP PP GF70 rinforzato con il 70% di trecce di
nastri in fibre di vetro continue. Un equilibrio ottimale
tra leggerezza e proprietà
meccaniche caratterizza l'elemento di fissaggio per veicoli
commerciali presentato in
occasione di CAR-Symposium,
evento che si è svolto a
Bochum in Germania:
Celanese, azienda partner, è
intervenuta sul tema
“Compositi termoplastici rinforzati unidirezionali: la chiave per prodotti su misura”. I
nastri, costituiti da una matrice termoplastica e rinforzati
con fibre continue unidirezionali, contribuiscono alla riduzione delle emissioni di CO2
grazie al peso particolarmente ridotto. Resilienti e duttili,
sono adatti per la produzione
di parti con geometrie complesse.
6. The body of the electric Zbee is
made by panels in FRP assembled
with the acrylic-based structural
adhesives Crestabond by Scott Bader.
Toughness travels on tapes
An innovative technology
developed with the
Fraunhofer Institute for
Chemical Technology (ICT) and
EDAG, has allowed Celanese
to show the potential of polypropylene Celstran CFR-TP PP
GF70 reinforced with 70% tape
in continuous glass fiber
strand, an optimum balance
between lightness and mechanical properties distinguishes
the fastening element for
commercial vehicles presented
during the CAR Symposium,
the event that was held in
Bochum, Germany. Celanese,
partner company has intervened on the issue
“Unidirectional, reinforced
thermoplastic composites”:
the key for tailor-made products”. The tapes, made by a
thermoplastic matrix and
reinforced with unidirectional
continuous strand, contribute
to the reduction of CO2 emissions thanks to their reduced
weight. Resilient and ductile,
they are suitable for the production of parts with complex
geometries.
o
in FRP, supplied by HJ Kompositmontering and the aluminum profiles placed in the lower end have been glued with
the gray bi-component adhesive Mi-05 that doesn’t require
primers but only a quick treatment of the surfaces; it
cures quickly and fixes in 12-18 minutes. Advantage 30,
in white, has been used for the visible joints, to which it
confers a pleasing esthetic finish.
6.
1 RPD
33-35 SPECIALE compositi anna.indd 35
35
10/03/14 18.07
news TECNOLOGIE
STAMPA 3D
E SAND CASTING
DENTI ‘QUASI’
NATURALI
ExOne è un fornitore
globale di macchine
per la stampa tridimensionale (“3D”) e
di prodotti stampati
in 3D per i clienti industriali. L’azienda sviluppa, produce e vende macchinari o linee di produzione per
stampare anime in sabbia per le fonderie. L’innovativo e particolare processo produttivo permette
di ottenere più rapidamente e a minor costo forme
più flessibili per il settore casting rispetto a quanto
possono fare le attuali tecnologie.
I clienti di ExOne sono le fonderie che realizzano
prodotti in alluminio, magnesio, ferro e acciaio,
utilizzando la tecnologia degli stampi in sabbia. Ad
essi si aggiungono i settori sanitario, delle pompe,
quanti impiegano stampi di grandi dimensioni,
come i produttori di turbine eoliche e motori diesel.
Inoltre, ExOne crea nuovi sistemi di materiali per
approcciare nuovi mercati, ad esempio la fusione
ad alta temperatura. I clienti usano la tecnologia
per produrre tramite modelli in sabbia, prototipi e
piccole serie produttive. ExOne ha migliorato queste tecniche in modo da consentire alla clientela
di produrre serie in medie e grandi tirature, e sta
sviluppando nuovi processi, in collaborazione con
questi clienti.
Il nuovo materiale dentale VeroGlaze (MED620) di Stratasys permette di stampare in 3D modelli dentali con la precisa
tonalità cromatica A2 dei denti, combinando qualità
superiore, accuratezza e rapidità per la produzione
efficiente di modelli dentali dall’aspetto naturale con
dettagli e risoluzione accurati. Il nuovo materiale dentale di Stratasys per l’odontoiatria digitale può essere
usato con tutti gli scanner aperti intra-orali, a impronta
o gesso ed è ottimizzato per i modelli da stampa 3D di
corone, ricostruzione di ponti, modelli a cera diagnostici e rivestimenti di prova. Questi materiali vengono
usati con le linee di stampanti 3D Objet EdenV e
OrthoDesk che stampano strati ultrasottili da 16 micron
per un’eccezionale finitura di dettagli e superfici.
3D printing & sand casting
ExOne is a global provider of three-dimensional
(“3D”) printing machines and printed products
to industrial customers. The company develops,
produces and sells machines and systems for the
industrial automation for the production of foundry
products. The new and unique production process
makes it possible to produce faster, cheaper and
more flexible forms for the casting industry than
current technologies can achieve.
ExOne’s customers are foundries that produce
aluminium, magnesium, iron and steel products, by
using sand casting technology. In addition it is also
of interest to the sanitary and pump industries and
for the large castings such as wind turbine and
diesel engine manufacturers. Furthermore ExOne
creates new material systems to enter new markets
e.g. high temperature casting.
Customers use the technology for casting-based
products in prototyping and small batch productions. ExOne has improved these techniques to
allow customers to produce medium and large
production series and are developing new processes, in conjunction with these customers.
‘Almost’ natural teeth
The new dental material VeroGlaze (MED620) from
Stratasys enables the 3D printing of dental models
with precise A2 teeth color shade, combining superior
quality, accuracy, and throughput to efficiently produce natural looking dental models with fine details
and resolution. The new Stratasys dental material for
digital dentistry can be used in conjunction with all
open intra-oral, impression and plaster scanners and is
optimized for 3D printing models for crowns, bridge restorations, diagnostic wax-ups, and try-in veneers. This
materials are used by the Objet EdenV and OrthoDesk
line of 3D Printers which print ultrafine 16 micron layers
for exceptional detail and surface finish.
SINTERIZZAZIONE
DI PARTI FUNZIONALI
Sono dedicate alla realizzazione di parti funzionali e
pre-serie tramite sinterizzazione laser le ultime proposte
di Arkema. Conferisce alle superfici una finitura tattile
superiore senza bisogno di post-trattamenti la nuova
poliammide 12 Orgasol Invent Smooth, che fornisce
inoltre al processo un elevato grado di riciclabilità.
Ricavata al 100% da materie prime rinnovabili, la
PA 11 Rilsan Invent Natural dota i
pezzi di un’efficace risoluzione di
dettaglio e di importanti proprietà
meccaniche. Ad essa si affianca
la versione Rilsan Invent Black che
assegna alle stesse prestazioni
della PA 11 Natural una intensa
colorazione nera.
Sintering for
functional parts
The latest proposals by Arkema are dedicated to the
realization of functional parts and pre-series through
laser sintering. The new polyamide 12 Orgasol Invent
Smooth confers to surfaces a superior finish without
requiring post-treatments; it also brings to the process
a high degree of recyclability. 100% derived from renewable raw materials, the PA 11 Rilsan Invent Natural
confers to the pieces an effective detail resolution
and significant mechanical properties. There is also the
version Rilsan Invent Black that assigns an intense black
coloring to the same performances of PA11 Natural.
36 RPD 1
36-37 news tecnologie.indd 36
10/03/14 15.21
COS’È IL
3DPRINTING 2.0?
Presentando oltre 20 nuovi prodotti che vanno
dalle stampanti 3D professionali di alto livello
per le applicazioni produttive più esigenti alle
stampanti da scrivania per il largo pubblico di
appassionati del fai da te tecnologico,
3DSystems ha recentemente proposto il cosiddetto 3DPrinting 2.0. Ora, attraverso una serie
di seminari dislocati in tutto il mondo, la società
intende mostrare come la propria iniziativa
3DPrinting 2.0 può aiutare i clienti a Produrre il
Futuro e accelerare le loro esigenze dal design
alla produzione.
In Italia, i prossimi seminari, organizzati da 3DZ,
si terranno a Roma il 14 marzo, ad Arezzo il 5
aprile, a Treviso l’11 aprile e di nuovo a Roma il
16 aprile.
PARTI D’AEREO
ECOSOSTENIBILI
CON L’AM
Uno studio condotto da EOS e Airbus Group
Innovations ha dimostrato che il costo e l’impatto sull’ambiente di alcuni componenti d’aereo
possono essere ridotti in modo sostanziale usando
i metodi di produzione additiva al posto dei
processi tradizionali. Lo studio ha comparato il
ciclo di vita ambientale di un supporto in acciaio
realizzato tramite rapid investment casting con un
supporto dal design ottimizzato ottenuto in titanio
mediante Direct Metal Laser Sintering. In un primo
stadio, lo studio è stato condotto su un supporto generico facendo un’analisi comparativa
tra DMLS e processo casting convenzionale, da
usare come base di partenza. Le emissioni di CO2
sull’intero ciclo di vita delle cerniere della carlinga
si sono ridotte quasi del 40% grazie al risparmio
di peso ottenuto ottimizzando la geometria del
pezzo, resa possibile dalla libertà di design fornita
dal processo DMLS e dall’uso del titanio. La seconda fase dell’analisi si è incentrata sul processo
produttivo del supporto dal design ottimizzato impiegando il titanio come materiale, questa volta
conducendo l’analisi comparata tra l’investment
casting e il DMLS con il sistema EOSINT M 280. il
consumo totale di energia per creare la polvere
iniziale di metallo e poi per produrre il supporto
in DMLS è risultato leggermente inferiore rispetto
ai medesimi passaggi eseguiti con il processo di
fusione. Inoltre, il processo DMLS ha usato soltanto
il materiale effettivamente necessario alla costruzione del pezzo, eliminando perciò gli scarti dovuti
a lavorazioni secondarie e riducendo il consumo
di titanio del 25% rispetto alla fusione.
What is 3DPrinting 2.0?
Revealing 20+ new products, spanning from
high-end, industrial-grade 3D printers for the most
demanding manufacturing applications to desktopsize home printers for the technology-tinkering
enthusiast, 3D Systems has recently launched the
so-called 3DPrinting 2.0. Now with several seminars
all over the world, the company want to show how
its 3DPrinting 2.0 initiative can help the customers
to Manufacture the Future and accelerate their
design-to-manufacturing needs. In Italy, the next
seminars will be held in Rome, March 14th; Arezzo,
April 5th; Treviso, April 11th and again in Rome, April
16th, organized by 3DZ.
Sustainable aircraft
parts with AM
A study, carried out by EOS and Airbus Group
Innovations, has concluded that the cost and
environmental impact of some aircraft parts could
be substantially reduced if additive manufacturing
methods were used instead of more traditional
processes. The study compared the environmental
lifecycle of a steel bracket made out by rapid investment casting with a design-optimized titanium
bracket Direct Metal Laser Sintered.
As a first step, the SLCA was conducted on a
generic bracket benchmarking the DMLS process
with a conventional casting process used as the
baseline. CO2 emissions over the whole lifecycle
of the nacelle hinges were reduced by nearly
40 percent via weight saving that resulted from
an optimized geometry, which is enabled by the
design freedom offered by the DMLS process and
the use of titanium.
The second phase of the analysis focused on the
manufacturing process for the design-optimized
bracket using titanium as an ideal, common material — and, this time, benchmarking the manufacturing process of investment casting against
that of DMLS via the EOSINT M 280 system. The
total energy consumption for creating the initial
raw powder metal, then producing the bracket in
DMLS, was slightly
smaller than the
equivalent cast
process steps.
In addition, the
DMLS process
itself used only the
material actually
needed to make
the part — thereby eliminating
waste from secondary machining
and reducing
consumption of
titanium by 25
percent over the
cast application.
1 RPD
36-37 news tecnologie.indd 37
37
10/03/14 15.21
TECNOLOGIE
20 years of SLS
20 ANNI DI SLS
Un anniversario che sottolinea come EOS abbia contribuito
all’evoluzione della sinterizzazione laser selettiva.
An anniversary that highlights how EOS has contributed to
the evolution of selective laser sintering.
A Krailling, nelle foreste della Germania
meridionale, si trova il quartier generale
di EOS, uno dei nomi più conosciuti nel
mondo della fabbricazione additiva.
L’azienda è stata fondata nel 1989 dal
suo attuale amministratore delegato
Dott. Hans J. Langer, nel 2014 ricorre il
ventennale dell’ingresso della società nel
settore della tecnologia di sinterizzazione
laser selettiva per la produzione di componenti in materiale termoplastico, in
metallo e in sabbia croning.
Nel corso di questi 20 anni l’azienda,
sotto l’abile guida del suo CEO, ha saputo individuare in anticipo le richieste del
mercato, per proporre soluzioni vincenti
che l’hanno resa protagonista nello sviluppo e nella commercializzazione di
impianti di sinterizzazione laser destinati ai
settori automotive, aerospaziale e biomedicale, incluso il dentale. Nell’articolo, il
Dott. Langer ripercorre il passato per fare
il punto sugli sviluppi futuri.
Un po’ di storia
Il Dott. Langer ricorda, innanzitutto, che
la società è nata nel 1989, inizialmente
per realizzare sistemi di stereolitografia
destinati alla fabbricazione di prototipi
rapidi per il settore automobilistico.
L’accordo iniziale con BMW, che decise
di finanziare la costruzione dei primi stereolitografi, si dimostrò vincente così come
quello con DuPont per la fornitura di fotopolimeri più stabili e performanti rispetto
a quelli di 3D Systems che venivano
approvvigionati dall’allora Ciba Geigy.
Alla prima macchina ne seguirono subito
altre 20 installate sempre in BMW e progressivamente le forniture raggiunsero
prima Mercedes e successivamente tutti
gli altri produttori di automobili.
Nel 1994 EOS, anche a fronte della batta-
At Krailling, in the forests of Southern
Germany, we find the headquarters of
EOS, one of the most famous names in the
world of additive manufacturing.
The company was founded in 1989 by its
current managing director, Mr. Hans J.
Langer, and in 2014 it celebrates twenty
years from the company’s entrance in the
sector of selective laser sintering technology for the production of components in
thermoplastic material, metal and sand
croning. Throughout these 20 years the
company, under the skillful management
of its CEO, has succeeded in anticipating
market demands, to propose successful
solutions that have made it a protagonist
in the development and marketing of
laser sintering systems destined to the automotive, aerospace an, biomedical and
dental sectors. In the article, Dr Langer talks
about the past to illustrate future developments.
Some history
Dr Langer recalls first of all that the company was born in 1989, initially to realize
stereolithography systems destined to the
manufacturing of rapid prototypes for the
automotive sector. The initial agreement
with BMW that decided to finance the construction of the first stereolithography devi-
1. Il Dott. Hans J. Langer fondatore e CEO di EOS.
1. Dr Hans J. Langer, EOS founder and CEO
1.
38 RPD 1
38-40 art.tecnologie iuliano EOS.indd 38
10/03/14 16.08
glia sui brevetti in atto con 3D Systems,
decise di allargare il proprio settore di
interesse alla sinterizzazione laser selettiva che potenzialmente era in grado di
coprire applicazioni veramente funzionali, dal momento che potevano essere
utilizzate polveri di materiali definitivi
(termoplastici, metalli e sabbia).
Anche in questo caso il cliente apripista
è stato BMW con la EOSINT P350,
destinata alla realizzazione di componenti in nylon per prove funzionali e di
montaggio.
Contemporaneamente, l’azienda strinse
un accordo con la società svedese
Electrolux per lo sviluppo e la fornitura
del primo sinterizzatore metallo, da
impiegare nella costruzione di stampi.
La soluzione tecnica venne battezzata
“Direct Metal Laser Sintering” e prevedeva unicamente il trattamento con il
laser senza la necessità di un secondo
passaggio in forno.
Nel 1994 EOS era l’unico produttore di
sistemi di prototipazione rapida che
disponeva di due tecnologie distinte:
stereolitografia e sinterizzazione laser.
Sempre nella metà degli anni ’90 Langer
si accordò con 3D Systems per chiudere
con la produzione degli stereolitografi e
dedicare tutte le risorse dell’azienda al
settore della sinterizzazione.
Visti i risultati ottenuti, la scelta, all’epoca sicuramente difficile, si è dimostrata
assolutamente vincente e ha portato
EOS ad una posizione di indiscussa leadership sul mercato.
BMW è un nome che ricorre spesso nella
storia EOS, anche la progettazione e
realizzazione del sinterizzatore di sabbia
è stata resa possibile dalla collaborazio-
ces proved successful as that with DuPont
for the supply of more stable and performing photopolymers compared to those by
3D Systems that were supplied at the time
by Ciba Geigy. The first machine was followed by other 20 installed at BMW and progressively the supplies attained Mercedes,
and then all other car manufacturers.
In 1994 EOS, facing the battle for patents
underway with 3DSystems, decided to
extend its sector of concern to selective
laser sintering that was potentially able to
cover truly functional applications since
powders of final materials could be used
(thermoplastic, metal and sand). In this
case too, the first client was BMW with the
EOSINT P 350, destined to the realization of
nylon components for functional and
assembly tests.
At the same time the company signed an
agreement with the Swedish company
Electrolux for the development and supply
of the first metal sintering device to be used
in mold construction. The technical solution
was named “Direct Metal Laser Sintering”
and only included the laser treatment
without the need for a second passage in
the oven. In 1994 EOS was the only manufacturer of rapid prototyping systems that
had two separate technologies: stereolithography and laser sintering.
In the mid 90’s, Langer signed an agreement with 3DSystens to shut down the stere2. EOS M400, l’ultima nata in casa EOS, testimonia la capacità di sviluppo e innovazione della
società di Monaco.
2. EOS M400 new born at EOS testifies to the
development and innovation potential of the
Munich-based company.
2.
1 RPD
38-40 art.tecnologie iuliano EOS.indd 39
39
10/03/14 16.08
TECNOLOGIE
ne con il reparto fonderia del produttore
di auto di Monaco di Baviera. Langer sottolinea la complessità dello sviluppo del
sistema che per essere competitivo doveva assicurare un ampio volume di lavoro:
l’idea innovativa fu quella di utilizzare
due sorgenti laser in parallelo.
Nel 2000, solo dopo 6 anni dall’ingresso
nel settore della sinterizzazione laser,
venne lanciato l’innovativo EOSINT P700
con diagonale di lavoro superiore al
metro per la produzione di componenti in
materiale termoplastico.
Il metallo, soprattutto
Se i produttori di automobili sono stati il
volano per lo sviluppo dei sinterizzatori
plastica e sabbia, i colossi dell’aerospazio come General Electric e del biomedicale come Procter & Gamble hanno trainato il successo dei sinterizzatori per
metallo. Questi ultimi, infatti, dopo una
prima fase di euforia stentavano nella
penetrazione tra gli stampisti sia per
oggettivi limiti che per diffidenze e scarsa
volontà di innovazione da parte di questi
ultimi.
Anche in questo caso l’idea vincente di
Langer fu quella di specializzare i sinterizzatori metallo per la produzioni di parti
definitive, garantendo la disponibilità di
un’ampia gamma di materiali: dall’alluminio all’inconel, passando per l’acciaio,
le leghe di titanio e il cromo-cobalto.
Il 2004 è stato l’anno della svolta: da quel
momento è stato possibile commercializzare i sinterizzatori metallo anche negli
Stati Uniti. Il coinvolgimento di GE si è
rivelato fondamentale poiché ha acconsentito a stravolgere il suo modello di
business, rivedendo integralmente sia la
progettazione che la produzione per
sfruttare al massimo le potenzialità della
fabbricazione additiva.
I sinterizzatori di metallo sono finalmente
diventati veri impianti per la produzione
definitiva, al pari delle linee di microfusione e delle macchine utensili.
Dopo la metà degli anni 2000 EOS si è
consolidata come fornitore primario di
sinterizzatori metallo per il settore dentale. Ora, rimarca Langer, lo sviluppo di
nuove soluzioni è guidato da tre punti:
l’ottimizzazione del processo, l'incremento della produttività e la riduzione dei
costi per componente, accanto alla contemporanea offerta di materiali sempre
nuovi.
La EOS M 400 rispecchia in pieno la
nuova filosofia dell’azienda, si tratta di un
impianto modulare per la produzione di
componenti metallici definitivi, equipaggiato con una sorgente laser di 1kW che
assicura elevata produttività.
L.Iuliano
olithography machine production and
dedicate all corporate resources to the sintering sector. In light of the results achieved
the choice, at the time surely difficult, proved absolutely successful and has led
EOS to a position of undisputed market leadership.
BMW is a name that recurs often in EOS
history; even the design and construction of
the sand sintering device has been made
possible by the collaboration with the
foundry department of the car manufacturer from Munich. Langer highlights the complexity of the system development which, in
order to be competitive had to ensure a
large work volume; the innovative idea was
to use two laser sources in parallel.
In 2000, only 6 years from its entrance in the
laser sintering sector, the company launched the innovative EOSINT P700, with work
diagonal superior to one meter for the production of components in thermoplastic
material.
Metal above all
If car manufacturers have been the drive
for the development of the plastic and
sand sintering devices the giants of aerospace such as General Electric and of the
biomedical such as Procter&Gamble have
driven the success of metal sintering devices. The latter indeed after an initial stage
of euphoria had problems penetrating the
molders market both due to objective limits
and to mistrust and a poor desire to innovate. In this case too Langer’s successful idea
was to specialize metal sintering devices for
the production of final parts, ensuring the
availability of a wide range of materials:
from aluminum to inconel, steel, titanium
alloys and chrome-cobalt. 2004 was the turning point: from then on it has been possible to market metal sintering devoices even
in the Untied States. GE’s involvement proved fundamental since it agreed to totally
overturn its business model reconsidering its
design and production to exploit at best
the potential of additive manufacturing.
Metal sintering devices have finally become true systems for final production, just like
microcasting and tool machine lines.
After mid 2000, EOS has consolidated as primary supplier of metal sintering devices for
the dental sector.
Now, says Langer, the development of new
solutions is driven by three elements: process optimization, productivity increase,
cost reduction per component besides the
simultaneous offer of always new materials.
EOS M400 fully reflects the new corporate
philosophy; it is a modular system for the
production of final metal components
equipped with a1 kW laser source that
ensures high productivity.
o
40 RPD 1
38-40 art.tecnologie iuliano EOS.indd 40
10/03/14 16.08
Pezzi veri in tempi rapidi.
................
........... Cerchi chi ti possa fornire dei pezzi per poter completare
Carica un
modello 3D
.
velocemente un progetto?
Quanti
pezzi?
25–10,000+
pezzi
Ricevi una ProtoQuote®
entro 24 ore
Completa la procedura
di ordine via web
Conferma i
punti di
estrazione e
di iniezione
come
richiesto
Lavorazione CNC
Lavorazione CNC
1-25
pezzi
Ricevi una
FirstQuote®
entro 24
ore
1-15 giorni
1-3 giorni
Fabbricazione
dello stampo
I pezzi sono
pronti per la
spedizione.
Finalizza
l’ordine dei
pezzi via
web.
I pezzi sono
pronti per la
spedizione.
Produzione dei
pezzi.
È facile lavorare con Proto Labs.
Basta caricare il
modello CAD 3D e scegliere il processo più indicato per il
progetto: lavorazione con macchine CNC in 1-3 giorni oppure
Inizia la lavorazione
con macchine CNC.
stampaggio a iniezione in 1-15 giorni. Pezzi veri in materiali
veri, in giorni e non in settimane. E questo è tutto. Chiama il
numero +39 0321 622 831 o visita il sito www.protolabs.it
Tecnologie di realizzazione rapida
Visitate oggi la pagina www.protolabs.it/parts per ricevere la
vostra copia GRATUITA del testo che confronta in modo
esaustivo le tecnologie di realizzazione rapida di prototipi.
Inserite il codice sorgente EURP14.
Guarda i nostri
videosuggerimenti!
© Proto Labs 2014
Senza titolo-2 1
ISO 9001:2008 Certificata
28/02/14 17.27
TECNOLOGIE
Full metal… part
FULL METAL... PART
Una nuova famiglia di sinterizzatori metallo per un servizio
dalla prototipazione alla produzione additiva.
A new family of metal sintering devices for a service
from prototyping to additive manufacturing.
La fabbricazione additiva di componenti
metallici è apparsa sul mercato quasi in
contemporanea con quella destinata a
realizzare parti in materiale polimerico, agli
inizi degli anni ’90; tuttavia, dopo una fase
di euforia iniziale è entrata in un limbo da
cui si è risvegliata solo da alcuni anni. La
spiegazione è essenzialmente legata a
due fattori: il primo è il limite sul massimo
volume di lavoro degli impianti che precludeva e ancora oggi limita i campi di applicazione mentre il secondo erano i materiali, pochi e con prestazioni ridotte.
A seguito di investimenti, soprattutto sui
materiali, da qualche anno si sono aperti
Additive manufacturing of metal components appeared on the market at the
beginning of the 90’s, almost at the same
time with that destined to manufacture
parts in polymeric material. However, after
an initial euphoric phase, it entered a
limbo from which it has awakened only a
few years ago.
The explanation is basically linked to two
factors; the first is the limit on the maximum work volume of the systems that precluded and still limits today the application fields, while the second were the
materials, few and with reduced performances.
Following investments made especially on
materials, since a few years now new
opportunities have opened such as the
aerospace and the biomedical that
have led several manufacturers to
enter this market next to the historical
manufacturer EOS.
3D Systems, in 2001, through the takeover
of the Texan company DTM, entered the
sector of plastic and metal sintering, but
the latter was absolutely not competitive
compared to the solution of the German
manufacture, and so it was basically
abandoned. Now, with the takeover of
the French company Phenix Systems, it is
1.
42 RPD 1
42-44 art.tecnologie iuliano sintetizz 2.indd 42
10/03/14 15.02
nuovi orizzonti, come l’aerospazio e il biomedicale, che hanno portato diversi produttori a entrare in questo mercato
affiancandosi al costruttore storico EOS.
3D Systems, nel 2001, con l’acquisizione
della texana DTM, si inserì nel settore della
sinterizzazione sia plastica che metallo,
ma quest’ultima non era assolutamente
competitiva rispetto alle soluzione del produttore tedesco e venne sostanzialmente
abbandonata. Ora, con l’acquisizione
della società francese Phenix Systems
rientra a pieno titolo tra i costruttori di
impianti di sinterizzazione per la realizzazione di componenti metallici e ceramici.
Le nuove macchine
A fronte dell’acquisizione, gli impianti di
Phenix Systems sono stati rivisitati, ottimizzati e inseriti nella famiglia ProX destinata
alla realizzazione di parti definitive oltreché di prototipi funzionali. Attualmente
sono a catalogo tre sistemi: ProX100, 200
e 300, che si distinguono essenzialmente
per il volume di lavoro e la potenza della
sorgente laser di precisione brevettata
che va da 50 a 500W. I primi due, con
camera di lavoro fino a 140 x 140 x 100
mm, sono destinati essenzialmente al settore dentale, anche se sono comunque
possibili applicazioni in altri settori industriali e non solo.
Il ProX300, viceversa, è considerato un
vero e proprio sistema di produzione, il
volume di lavoro di 250x250x300 mm e il
laser con potenza di 500W assicurano la
possibilità di realizzare con efficienza
componenti di dimensione interessante in
tempi rapidi. La densità del componente
sinterizzato è prossima al 100% e, grazie
all’atmosfera controllata della camera di
lavoro, non si hanno soffiature e inclusioni
nei pezzi. L’elevata qualità delle superfici
e la precisione del sistema limitano al
minimo le operazioni di finitura alle macchine utensili e laddove le produzioni
siano limitate nei volumi, come nei settori
aerospaziale e delle protesi anatomiche,
il sinterizzatore diventa una valida alternativa ai sistemi di produzione convenzionale. Per incrementare la produttività una
cura particolare è stata dedicata alla
logistica di approvvigionamento riciclaggio della polvere e alla gestione delle
piattaforme di lavoro.
Servizi a supporto
I sinterizzatori metallo possono lavorare
con spessori di strato compresi tra 5-30 µm
e sono equipaggiati con un innovativo e
brevettato sistema di deposizione della
polvere sull’elevatore. Vengono supportati da un team veramente globale che
con un apposito servizio permette di soddisfare rigorosi standard di qualità a 360°°
included rightfully amongst the manufacturers of sintering systems for the realization
of metal and ceramic components.
The new machines
With the takeover, the Phenix Systems
machines have been reviewed, optimized
and added to the ProX family destined to
the realization of final parts as well as functional prototypes. Currently there are
three systems in the catalogue: ProX100,
200, 300 that mainly stand out for the work
volume and the power of the laser source
with a patented precision that goes from
50 to 500 W.
The first two, with working chamber up to
140x140x100 mm, are mainly destined to
the dental sector, although other applications are possible in other industrial sectors
and more.
ProX300, on the contrary, is considered a
real manufacturing system, the work volume of 250x250x300 mm and the 500 W
power laser ensure the possibility of efficiently realizing components with significant dimensions in short cycle time.
The density of the sintered component is
near to 100% and thanks to the controlled
atmosphere of the working chamber there
are no bubbles and inclusions in the parts.
The top quality of the surfaces and the
accuracy of the system limit finish operations to the tool machines to the minimum
and where productions are limited in volume, as in the aerospace and anatomic
prosthetics sectors, the sintering device
becomes a valid alternative to conventional production systems. To increase productivity, special care has been dedicated to the supply logistics, powder
recycling and management of the work
platform.
Support services
Metal sintering devices can operate with
layer thickness included between 5-30 µm
and are fitted with an innovative patented
system of powder deposition on the elevator. They are supported by a truly global
team who, through a specific service,
allows meeting rigorous quality standards
at 360°, worldwide. 3D Systems also offers
a back-up production service for its clients,
in order to handle production peaks
without problems.
They are fitted with simple and intuitive
management software that allows users to
accurately define all main process para-
1. Il sinterizzatore ProX300 di 3DSystems
e un dettaglio dell’interazione laser-materiale.
1. The sintering device ProX300 by 3D Systems and
a detail of the laser-material interaction.
1 RPD
42-44 art.tecnologie iuliano sintetizz 2.indd 43
43
10/03/14 15.02
TECNOLOGIE
in tutto il mondo. 3D Systems offre inoltre
un servizio di produzione di back-up per i
clienti, al fine di gestire senza problemi i
picchi di produzione. Sono equipaggiati
con un software di gestione semplice e
intuitivo che consente agli utilizzatori la
definizione precisa di tutti i principali parametri di processo. A seconda del tipo di
macchina e applicazione sono disponibili
due modalità: la prima definita di “produzione” specifica laddove il sistema sia da
impiegare su applicazioni industriali e la
seconda “dentale” ad alte prestazioni per
gestire la fabbricazione di protesi fisse è
mobili. Con questa modalità l’utente è guidato passo passo dall’importazione del file
STL alla generazione della protesi, nella
scelta dei parametri in funzione delle sue
specifiche esigenze.
meters. Depending on the type of machine and application, two modes are available: the first defined as specific ‘production’ where the system is to be used on
industrial applications and the second high
performing ‘dental’ to manage manufacturing of fixed and mobile prostheses.
Through this mode the user is guided, step
by step, from the importing of STL file to
prosthesis creation, in choosing the parameters depending on its specific needs.
The available materials
The success of these systems is also linked
to the broad range of available powders
that includes: steel for tools, stainless steel,
non ferrous alloys Ti6AI4V and AISI12,
super alloys based on nickel and cobalt,
some precious metals alumina and titanium dioxide. Such materials, as can be
sensed, allows covering a broad range of
applications.
The executives at 3D Systems are satisfied
with the commercial performances of this
new family of metal sintering devices, presented last December.
They point out however that to exploit at
best their potential, details must be redesigned in a perspective of additive manufacturing. They also emphasize, the success achieved in the manufacturing of
mold inserts for tires for an important
French company, with the possibility of
realizing geometries that until now were
considered impossible for the limits of conventional technologies.
o
I materiali disponibili
Il successo di questi impianti è legato
anche alla gamma delle polveri disponibili
che è ampia e comprende: l’acciaio per
utensili, l’acciaio inossidabile, le leghe non
ferrose Ti6Al4V e AlSi12, le superleghe base
nichel e cobalto, alcuni metalli preziosi,
l’allumina e il biossido di titanio.
Tali materiali, come si può intuire, permettono di coprire una vasta gamma di applicazioni.
I responsabili di 3D Systems sono soddisfatti
delle performance commerciali di questa
nuova famiglia di sinterizzatori metallo, presentati lo scorso mese di dicembre.
Ricordano, tuttavia, che per sfruttare al
meglio le loro potenzialità, i particolari
devono essere riprogettati nell’ottica della
fabbricazione additiva. Sottolineano, infine,
il successo ottenuto nella fabbricazione di
inserti di stampi per pneumatici di un
importante produttore francese, con la
possibilità di realizzare geometrie finora
considerate impossibili per i limiti delle tecnologie convenzionali.
L. Iuliano
2. Componenti metallici per i settori industriale e
dentale realizzati, rispettivamente, sui sinterizzatori
metallo ProX300 e ProX100 di 3D Systems.
2. Metal components for the industrial and dental
sectors made, respectively, on metal sintering
devices ProX300 and ProX100 by 3D Systems.
2.
44 RPD 1
42-44 art.tecnologie iuliano sintetizz 2.indd 44
10/03/14 15.02
Senza titolo-2 1
11/03/14 11.07
TECNOLOGIE
Roaring again
ROMBARE
DI NUOVO
1.
La fabbricazione additiva a supporto
della ricostruzione del motore dell’Hispano Suiza K6.
Additive manufacturing to support the
reconstruction of the Hispano Suiza K6 engine.
L’Hispano Suiza K6 è un’auto storica nata nel
1933 che riscosse a suo tempo un discreto
successo. Era equipaggiata con un motore
anteriore longitudinale a 6 cilindri in linea di
oltre 5000 cm3³ di cilindrata, la distribuzione
era a due valvole per cilindro e la potenza
massima erogabile di 120 CV a 3200 giri/min
era in grado di spingerla fino ai 140 km/h. Le
soluzioni innovative per l’epoca erano da
ricercare nelle valvole raffreddate al sodio o
nelle bielle tubolari. La K6 è stata l'ultima delle
Hispano-Suiza prodotte in serie, è considerata
una delle migliori vetture della Casa spagnola
dal punto di vista della meccanica, ne furono
prodotti oltre 1000 esemplari e il valore attuale
per i felici possessori è di oltre 200.000 euro. Il
problema della gestione di autovetture di
questo tipo è il reperimento dei ricambi in
caso di guasti, come si può intuire non sono
più disponibili a magazzino e spesso occorre
ricostruirli ex-novo, partendo dagli stessi pezzi
danneggiati e da qualche traccia di disegno
cartaceo. Una di queste vetture appartenente alla Carrosserie Lecoq (Francia), a causa di
un grave guasto, necessitava della ricostruzione integrale del motore e il titolare decise di
affidare il delicato incarico alla società LF
Ingénierie specializzata nella ricostruzione di
componenti per vetture storiche.
La ricostruzione del 6 cilindri
La ricostruzione di un ricambio per un’auto
storica importante come la K6 richiede elevate competenze tecniche e collezionistiche.
Occorre infatti assicurare, pena il forte
deprezzamento della vettura, che il componente rifatto sia perfettamente identico all’originale sia in termini geometrici che per tipo di
materiale. Per realizzare la copia del motore
della K6 i tecnici di LF Ingégnerie francese
hanno provveduto a smontarlo integralmente
per individuare i componenti su cui intervenire, il più importante di questi è stato sicuramente il basamento motore da realizzare in
The Hispano Suiza K6 is a historical car born
in 1933 that at its time had a good success.
It was equipped with a front longitudinal 6
cylinder engine in line with over 5000 cm3
horse power, distribution was with two valves
per cylinder and maximum dispensed power
of 120 Hp at 3200 rev/min was able to push it
at 140 km/hr. The innovative solutions for the
time were to be found in the valves cooled
with sodium or in the tubular connecting
rods. The K6 was the last of the Hispano-Suiza
to be mass produced, it is considered one of
the best cars of the Spanish company in
terms of mechanics; over 1000 models were
manufactured, whose current value for the
lucky owners is over 200.000 Euros.
The problem with the management of cars
of this type is finding the spare parts in the
event of breakdowns, as can be sensed are
no longer available in the warehouse and
often it is necessary to rebuild them from
scratch, starting from the damaged parts
themselves and from some traces of paper
drawing.
One of these vehicles belonging to
Carrosserie Lecoq (France) due to a serious
breakdown, required the integral reconstruction of the engine and the owner decided
to assign the delicate task to the company
LF Ingénierie, specialized in the reconstruction of components for historical vehicles.
The reconstruction of the six cylinders
The reconstruction of a spare part for an
important historical vehicle such as the K6
requires top technical and collector expertise. In order to avoid a strong depreciation
of the vehicle it is indeed necessary to ensure that the rebuilt component is perfectly
identical to the original, both in terms of
geometry as of material.
To realize the copy of the K6 engine, the
technicians LF Ingénierie have completely
disassembled it to see the components on
46 RPD 1
46-47 art.tecnologie iuliano hispano 2.indd 46
11/03/14 13.10
lega di alluminio. Tramite un sistema di scansione senza contatto sono state rilevate le
forme esterne del basamento motore, successivamente le nuvole di punti così ottenute sono state importate in ambiente CAD
3D. Una volte ottenuto il modello matematico del basamento, compreso il circuito di
raffreddamento, è stato prima completato il
progetto termico inserendo materozze e
canali di colata e dopo è stato generato il
file STL, per poter realizzare mediante fabbricazione additiva un modello a perdere da
inserire nel ciclo di microfusione. Visto il rilevante ingombro del componente
(860x438x364mm) i tecnici di LF Ingegnerie
hanno scelto il sistema di fabbricazione
additiva commercializzato dalla società
tedesca Voxeljet, dotato un volume di lavoro prossimo ai due metri cubi.
Strato dopo strato
Il processo nel dettaglio prevede la deposizione di una polvere di PMMA (polimetilmetacrilato) miscelata con una resina sulla piattaforma di lavoro, successivamente una
testina multiugello deposita in modo selettivo un indurente che permette di polimerizzare le particelle di polvere. Al termine della
fase di costruzione viene rimossa la polvere
non trattata e il modello è pronto per essere
inserito nel ciclo di microfusione tradizionale.
Il PMMA con cui viene realizzato il modello a
perdere è, al pari della classica cera, pienamente compatibile con il ciclo di microfusione dal momento che durante la fase di evacuazione non sollecita il guscio ceramico e
non lascia residui carboniosi. Le tempistiche
ottenute sarebbero impensabili se si dovesse
seguire la tecnologia tradizionale che prevede la realizzazione dello stampo per la cera,
inoltre i costi diverrebbero insostenibili anche
per i collezionisti di questa tipologia di vetture. Sia il proprietario della vettura che la
società di servizio sono rimasti pienamente
soddisfatti per il risultato ottenuto che ha
permesso sia di rimettere in moto che di
mantenere inalterato il valore della K6 e di
testare e consolidare una nuova e innovativa metodologia progettuale/produttiva per
il rifacimento dei ricambi.
L. Iuliano
2a
1. L’Hispano Suiza K6 è una vettura storica di lusso
imponente ed elegante
2. Fasi di ricostruzione del motore a 6 cilindri della
Hispano Suiza K6, a) matematizzazione al CAD
3D, b) preparazione del guscio ceramico per la
colata, c) getto in alluminio, d) motore ricostruito
completo.
which to intervene, the most important of
which has surely been the engine bed to be
made in aluminum alloy. Through a non-contact scanning system the external forms of
the engine bed have been surveyed and
subsequently the point clouds thus achieved
have been imported in CAD 3D environment. Once the mathematical model of the
engine bed had been achieved, including
the cooling circuit, at first the thermal project
was completed placing sprues and casting
runners, then the .STL file has been generated to be able to realize, through additive
manufacturing, a disposable model to be
placed in the microcasting cycle. In light of
the large volume of the component
(860x438x364 mm) technicians at LF
Ingénierie have chosen the additive manufacturing system marketed by the German
company Voxeljet, fitted with a work volume
of about two cubic meters.
Layer after layer
In detail, the process includes the deposition
of a PMMA powder (polymethyl methacrylate) mixed with a resin on the work platform,
subsequently a multi-nozzle head selectively
deposits a hardener that allows curing the
powder particles. At the end of the construction stages the non treated powder and the
model are ready to be placed in the traditional microcasting cycle. The PMMA with
which the disposable model is manufactured
is, just like the classical wax, totally compatible with the microcasting cycle, since during
the evacuation stage it doesn’t stress the
ceramic shell and leaves no carbon residues.
The obtained timing would be unthinkable if
one had to implement the traditional technology that provides for the realization of the
mold for the wax, and costs would become
unaffordable even for collectors of these
kinds of vehicle.
The car owner and the service company
were both extremely satisfied with the result
achieved that has allowed to restart the car,
preserve the value of the K6 unchanged,
test and consolidate a new and innovative
design/production method for the rebuilding
of spare parts.
o
2c
1. The Hispano Suiza K6 is an historical luxury
and elegant car.
2. Stages of the 6 cylinder engine reconstruction
of the Hispano Suiza K6 a) CAD 3D
mathematization, b) preparation of the ceramic
shell for casting, c) aluminum jet, d) completely
rebuilt engine.
1 RPD
46-47 art.tecnologie iuliano hispano 2.indd 47
47
11/03/14 13.10
LE AZIENDE CITATE IN QUESTO NUMERO
ADDRESS LIST
INDIRIZZI
GLI INSERZIONISTI DI QUESTO NUMERO
ADVERTISERS LIST
CI-ESSE • www.ci-esse.it CMF MARELLI • www.cmf.it ENERGY GROUP •
www.energygroup.it 3°cop.
23
2°cop.
EOS • www.eos.info 7
EXONE EUROPE •
www.exone.com 29
GREENMAKER •
www.greenmaker.it
27
METAL REPLACEMENT •
www.eriseventi.com
18-19
PMD PROMODESIGN •
www.consorziopromodesign.it
11
PROTO LABS • www.protolabs.it 41
RENISHAW • www.renishaw.it 4°cop.
RIDIX • www.ridix.it 1°cop.
RM FORUM • www.eriseventi.com
45
SKORPION ENGINEERING•
www.skorpionprototyping.com 5
VACUUM • www.vacuum.it 13
Se volete inserire in queste
pagine un annuncio
di Ricerca di personale
o di Servizi scrivete
o telefonate a:
Eris Program srl - Via Principe Eugenio 43
20155 Milano - Italy
Tel. +39 023108121 - Fax +39 02 33611129
[email protected]
48 RPD 1
48 indirizzi.indd 48
• 6, 26, 37, 43 3D Systems
V. Archimede 42
Agrate Brianza (MI) 0396890400
www.3dsystems.com
• 5 3DOM Filaments
www.3domfilaments.com
• 30 Agusta Westland V. Roma 51
Vergiate (VA) 0331940111
www.agustawestland.com
• 8, 37 Airbus Group
www.airbus-group.com
• 31 Alenia Aermacchi
V. Foresio 1 Varese 0331813111
www.aleniaaermacchi.it
• 65 ApAteCh-Applied Advanced
Technology Company
www.apatech.ru
• 36 Arkema V. per Villapia 27
Casorezzo (MI) 029010987
www.arkema.com
• 33 BMW www.bmw.com
• 35 Celanese P.le Türr 5 Milano
023191121 www.celanese.com
• 33 Chevrolet www.chevrolet.com
• 34 Composites Evolution
www.compositesevolution.com
• 30 Compotec c/o CarraraFiere
V.le G. Galilei 133 Marina di Carrara
(MS) 0585787963
www.compotec.it
• 14 Concept Laser c/o Ridix V.
Indipendenza 9/F Grugliasco (TO)
0114027511 www.ridix.it
• 21 Creaform Meisenweg 37
Leinfelden-Echterdingen (D)
004971118568030
www.creaform3d.com
• 4 CRP Technology V. Della Chiesa
150/C Modena 059822071
www.crptechnology.com
• 22 Dassault Systemès V. Rossini
1/A Lainate (MI) 023343061
www.3ds.com
• 33 Dow Automotive 800783825
www.dowautomotive.com
• 30 ED Design Group C.so Allamano
24 Grugliasco (TO) 01119785800
[email protected]
• 6, 37, 38 Eos V. Gallarate 94
Milano 0233401659 [email protected]
• 36 ExOne Am Mittleren Moos 41
Augsburg (D) 004982174760
www.exone.com
• 9 Fraunhofer Institute IPT
Steinbachstr. 17 Aachen
(D) 004924189040
www.ipt.fraunhofer.de
• 4 Harvard University Cambridge
MA 02138 (USA) 0001617495100
www.harvard.edu
• 32 Henkel V. Amoretti 78 Milano
02357921 www.henkel.it
• 20, 24 Hexagon Metrology Str. Del
Portone 113 Grugliasco (TO)
01140251111 www.hexagon.com
• 9 Hexcel www.hexcel.com
• 11 Huntsman Advanced Materials
0041612991111
www.huntsman.com
• 8 Hutchinson Aerospace 2
Rue Balzac Paris (F)
www.hutchinsonworldwide.com
• 8 JEC www.jeccomposites.com
• 3 Mark Forged
www.markforged.com
• 10 Maruhachi
www.maruhaci.co.jp
• 31 Messier-Bugatti-Dowty
C/O Safran www.safranmbd.com
• 34 Mitsubishi Rayon
www.mitsubishirayongolf.com
• 33 NAIAS www.naias.com
• 31 Nexcelle 30 Merchant Str.
Princeton Hill Cincinnati OH 45246
(USA) 0015135526659
www.nexcelle.com
• 34 Nissan www.nissan-global.com
• 22 Renishaw V. dei Prati 5
Pianezza (TO) 0119661052
www.renishaw.it
• 14 Ridix V. Indipendenza 9/F
Grugliasco (TO) 0114027511
www.ridix.it
• 12 RM Forum
http://eriseventi2014.
mysupersite.it
• 9 RocTool Savoie Technolac 34
Allée du Lac d’Aiguebelette Le
Bourget du Lac (F) 0033479262707
www.roctool.com
• 35 Scott Bader c/o Resintex
Technology V. La Larne 11
Frosinone 0775898099
www.scottbader.com
• 33 SGL Automotive Carbon Fibers
781 Randolph Rd NE Moses Lake WA
98837 (USA) 00015097624600
www.sglacf.com
• 22 SPS Italia c/o Messe Frankfurt
Italia V. Quintino Sella 5 Milano MI
028807781 www.spsitalia.it
• 30 Stile Bertone V. Roma 1 Caprie
(TO) 0119638322 www.bertone.it
• 2, 26, 36 Stratasys GMH Airport
Boulevard B210 Rheinmuenster (D)
00393487669675
[email protected]
• 9 TenCate Advanced Composites
Campbellweg 30 Nijverdal (NL)
0031548 633933 www.tencate.com
• 4 University of Illinois
www.uillinois.edu
• 8 Università di Scienze Applicate
di Rapperswil www.hsr.ch
• 9 Universiteit Twente
Drienerlolaan 5 Enschede (NL)
003153 4899111 www.utwente.nl
• 60 Webasto
www.webasto.com
• 47 voxeljet Paul-Lenz-Str 1
Friedberg (D) 0049 821 7483100
www.voxeljet.de
• 35 Zbee Seglarvägen 3 Lerum SE
http://cleanmotion.se/zbee
13/03/14 17.29
Senza titolo-1 1
08/03/13 14.18
005.T RPD_A1.pdf
1
19/02/14
09:28
Oggi il progetto,
domani l’oggetto
C
M
Y
CM
MY
CY
L’incredibile potenziale della produzione additiva
CMY
K
Ci sono momenti nel campo delle tecnologie produttive in
cui si assiste all’arrivo di prodotti o metodologie in grado
di trasformare l’intero settore, consentendo di completare
conformato alle strutture leggere per applicazioni aerospaziali
e hi-tech. Il risultato è la creazione di forme e strutture che
risulterebbero altrimenti limitate dai processi tradizionali o dai
processi già esistenti in modo più rapido, economico,
affidabile e aprire la strada a nuove possibilità.
requisiti per la produzione di grandi volumi.
Così come è accaduto con le macchine a controllo numerico,
i sistemi CAD/CAM, le macchine di misura a coordinate e i
laser, la produzione additiva ha il potenziale per rivoluzionare
il modo di produrre. Siamo solo all’inizio di un viaggio che si
prospetta entusiasmante.
tradizionali tecnologie produttive e contribuisce a creare
un sistema produttivo che includa gestione del calore e
postprocessing delle superfici. Inoltre, aiuta ad abbreviare i
tempi di produzione e a ridurre i costi e gli sprechi di materiale.
Il sistema di fusione laser Renishaw è un processo innovativo
nel settore delle produzioni additive e consente di produrre
pezzi in metallo compatto direttamente da disegni CAD 3D,
per mezzo di un laser a fibra ottica di alta potenza.
La fusione laser Renishaw fornisce ai progettisti la massima
libertà creativa, dagli inserti per utensili con raffreddamento
La fusione laser Renishaw è il complemento ideale alle
•
Riduzione dei tempi di progettazione e sviluppo, per
arrivare prima sul mercato
•
Riduzione di scarti e costi. Produzione limitata ai pezzi
•
Maggiore libertà nella progettazione e possibilità di creare
strutture complesse ed elementi nascosti
realmente necessari
Visitateci alla fiera MECSPE di Parma dal 27 al 29 marzo 2014 - Padiglione 5, Posizione H22
Per ulteriori informazioni, consultare il sito www.renishaw.it/additive
Renishaw S.p.A. Via dei Prati 5, 10044 Pianezza Torino Italia
T +39 011 966 10 52 F +39 011 966 40 83 E [email protected]
www.renishaw.it
Senza titolo-2 1
19/02/14 11.49

CMM COORD3 MACCHINE DI MISURA USATO

Omnia Lipo Laser - Centro Estetico LifeMed

Ferrara ospita il Workshop internazionale sulla gengivite sperimentale

Italian - Klauke

anteprima

Programma

Il Picchio n. 57 marzo 2015 - IC"Rodari"