In che modo la tecnologia di stampa 3D di HP consente componenti leggeri, consentendo movimenti più rapidi con una maggiore precisione

SETTORE INDUSTRIALE
Macchine industriali
OBBIETTIVO
Utilizza la tecnologia Multi Jet Fusion di HP per produrre parti per una linea di macchine automatiche per verniciatura che sono più leggere, più forti e consentono movimenti più precisi rispetto alle parti realizzate utilizzando processi di produzione tradizionali come lo stampaggio a iniezione e la lavorazione.
APPROCCIO
Identifica le parti che potrebbero trarre vantaggio dalla reingegnerizzazione, riprogettale per la produzione additiva, testale per resistenza, temperatura e resistenza chimica e, se ha esito positivo, qualificale per la produzione utilizzando il sistema di stampa 3D di HP.
TECNOLOGIA
HP Multi Jet Fusion
Soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion

Introduzione

FICEP S3 è in parte di proprietà di FICEP S.p.A., una società che produce macchine e sviluppa software di gestione della produzione per fabbricanti di acciaio strutturale.

È un leader globale in molte delle nicchie in cui compete. Ad esempio, FICEP S.p.A. attualmente controlla circa il 75% del mercato mondiale dei sistemi strutturali di lavorazione dell’acciaio e delle lastre.

FICEP Steel Surface Systems (S3) è una società di ingegneria e ricerca e sviluppo ad alta tecnologia che opera in tutto il mondo all’interno del Gruppo FICEP. Investendo e possedendo l’intero processo produttivo, FICEP S3 è in grado di ottimizzare i propri processi e offrire attrezzature di altissima qualità. Inoltre, ciò consente a FICEP S3 di essere più flessibile e innovativo nel suo approccio, consentendo la prototipazione rapida e una risposta più rapida alle esigenze variabili del mercato.
FICEP S3 fornisce anche servizi di installazione e manutenzione per attrezzature per la fabbricazione di acciaio.
Inoltre, fornisce assistenza post-vendita e parti di ricambio, inclusa la stampa 3D di parti utilizzando la tecnologia HP.
La linea di vernici automatiche daVINCI innesca e colora l’acciaio strutturale. Nel suo sviluppo, FICEP S3 ha dovuto affrontare numerosi vincoli e ha deciso di vederli risolti utilizzando la soluzione di stampa 3D Jet Fusion di HP.

Sfida

“Abbiamo trascorso molto tempo a cercare di capire come realizzare alcune parti”, afferma Nuno Neves, CEO di FICEP S3. “È stato estremamente complicato lavorarne alcuni a causa delle limitazioni dell’attuale tecnologia di lavorazione. Non funzionerebbe. In altri casi siamo stati messi alla prova con i limiti dello stampaggio ad iniezione. In quel periodo fui invitato a vedere la tecnologia di stampa 3D di HP e mi chiesi immediatamente se potesse aiutare a risolvere i nostri problemi “. In alcuni casi, le parti utilizzate nella linea di verniciatura automatica erano troppo complesse per la lavorazione. In altri il peso di produrli in metallo esercita troppe sollecitazioni sul resto del sistema.
La società ha anche esaminato lo stampaggio a iniezione, ma lo ha trovato anche meno ottimale. Parte del problema era la complessità. In un esempio uno stampo avrebbe avuto bisogno di 11 diversi componenti solo per essere fabbricabile. Ad aggravare ulteriormente il fatto che ogni volta che era necessario un cambiamento, gli stampi dovevano essere rifatti. L’altro problema era la forza. Con un processo tradizionale come lo stampaggio ad iniezione, non sono stati in grado di realizzare parti sufficientemente resistenti da supportare l’uso quotidiano rigoroso, soprattutto a causa del problema di peso associato ad altre parti.

Soluzione

“C’è stato un effetto cumulativo“, afferma Neves. “Per far funzionare la linea nel modo più efficiente possibile, dovevamo creare diverse parti che insieme avessero un peso più leggero, consentendo movimenti più rapidi e un controllo più preciso. Le parti dovevano inoltre essere meccanicamente resistenti e resistenti ai prodotti chimici e alle fluttuazioni di temperatura che sono comuni in un ambiente industriale“.

Una volta ricevuta la stampante 3D HP Jet Fusion, il team di FICEP S3 ha trascorso circa 3 mesi a testare materiali e risultati. Hanno sottoposto ripetutamente parti a caldo e freddo estremi. Hanno anche confermato che la risoluzione e la finitura superficiale avrebbero soddisfatto le loro esigenze.

Una volta accertati che i componenti avrebbero rispettato i propri standard, li hanno riprogettati per ottenere il massimo beneficio dal processo di additivi di HP. Hanno iniziato con un braccio robotico utilizzato per applicare la vernice. Hanno ottimizzato completamente la geometria del pezzo e sono stati in grado di ridurlo in dimensioni da 1,5 metri fino a 300 millimetri.
Ciò ha consentito accelerazioni e decelerazioni più brevi, migliorando la precisione complessiva della linea.
FICEP S3 ha quindi iniziato a ridisegnare le staffe che supportavano il braccio robotico. Tutti hanno dichiarato di aver identificato oltre il 40% delle parti della linea di verniciatura automatica che potrebbero essere migliorate, tra cui pulegge, assali e componenti strutturali. Ciascuno è stato riprogettato per ottimizzarlo per la produzione utilizzando Multi Jet Fusion.
Con tutte le parti testate e approvate, erano pronti per la produzione.

Risultato

“Con la tecnologia Multi Jet Fusion di HP siamo in grado di produrre componenti abbastanza rapidamente da soddisfare la domanda”, afferma Neves. “Altre tecnologie impiegherebbero 12 ore per produrre una parte, ora possiamo produrre 100 parti in quel momento.”
Con la loro nuova stampante 3D HP Jet Fusion 4200, FICEP S3 è stata in grado di produrre le parti necessarie per produrre la linea di verniciatura automatica daVINCI. Inoltre, consente loro di produrre pezzi di ricambio rapidamente e a basso costo, senza dover mantenere un ampio inventario.
La tecnologia HP consente inoltre a FICEP S3 di personalizzare i componenti per esigenze specifiche. Il braccio robotico, ad esempio, ora può essere facilmente personalizzato per diverse applicazioni di verniciatura.
La riduzione delle dimensioni e del peso delle parti consente inoltre di utilizzare parti prodotte in serie più piccole come motori, pulegge e cinghie. Insieme, questo ha aperto molto spazio all’interno della macchina, consentendo a FICEP S3 di aggiungere facilmente nuove funzionalità. Ha anche ridotto il peso complessivo della macchina. Tanto che FICEP S3 stima che produca un risparmio energetico del 72% rispetto alle macchine della concorrenza.
FICEP S3 sta attualmente sviluppando una nuova versione della linea di verniciatura automatica. Con la tecnologia di stampa 3D Jet Fusion 3D di HP, mirano a sostituire fino al 40% delle parti prodotte tradizionalmente della macchina.
Anche FICEP S3 guarda ben oltre le proprie esigenze interne. Con le loro competenze in ingegneria, progettazione e produzione, altre aziende hanno espresso interesse nell’uso dei loro servizi. La tecnologia di stampa 3D Multi Jet Fusion di HP svolgerà un ruolo importante nel favorire la loro crescita.
“Mentre continueremo a supportare le attuali esigenze della nostra azienda, FICEP S3 ha una vera opportunità con la stampa 3D, afferma Neves. “Credo che entro 3 anni, il lavoro esterno per i nuovi clienti potrebbe rappresentare il 90% della nostra attività”.