Produzione additiva con Wire + Arc Additive Manufacturing Un processo di produzione additiva ideato esclusivamente per i metalli.

Produzione additiva con Wire + Arc Additive Manufacturing Un processo di produzione additiva ideato esclusivamente per i metalli.

Le tecniche di produzione additiva hanno in comune di essere tutte di carattere dirompente. Tali tecniche sono state protagoniste di un notevole sviluppo negli ultimi anni.

A differenza dei processi produttivi tradizionali, la produzione additiva permette la costruzione dell’oggetto aggregando strati successivi.

Il successo di queste tecnologie è dovuto alla capacità di ridurre il lead time di produzione e gli sprechi di materiale. In principio questi processi erano destinati alla realizzazione di prototipi.

Negli ultimi anni la produzione diretta di parti tramite processi di produzione additiva è cresciuta notevolmente.
Un processo di produzione additiva è definito dal sistema di manipolazione, la fonte di calore e lo stato in cui il materiale si presenta. Il materiale di partenza si può presentare come polvere, filo, fogli, ecc.

Questo articolo riguarda il Wire + Arc Additive Manufacturing (WAAM). Questo processo di produzione additiva è stato ideato esclusivamente per i metalli. Lo sviluppo del processo è stato fatto presso il Welding Engineering and Laser Processing Centre all’università di Cranfield (UK).

Si tratta di un processo che prevede la deposizione di filo metallico su cui agisce l’arco elettrico che permette l’adesione tra gli strati. In questo caso il sistema di manipolazione può essere un robot industriale oppure un centro a controllo numerico.

Uno dei ricercatori dell’università di Cranfield impegnato a portare a termine un processo WAAM

Questo processo è versatile e si presta a settori di vario genere: aerospaziale, estrazione di idrocarburi, difesa, automotive, design e architettura.

Le caratteristiche che contraddistinguono questa tecnica sono:

  • Una riduzione del lead time: Il lead time è chiamato anche tempo di attraversamento (es. di un ordine) o “tempo di risposta”. Spesso con lead time si intende l’intervallo di tempo necessario ad un’azienda per soddisfare una richiesta del cliente. Grazie al WAAM è possibile ridurre questo fattore da anni a settimane, o addirittura giorni.
  • Un basso capitale d’investimento hardware: è possibile implementare un sistema WAAM low cost con circa 110.000 euro. Inoltre il sistema presenta il vantaggio di essere aperto: è possibile combinare moduli hardware provenienti da diversi brand. Tutto l’hardware è gestito dal software WAAMsoft sviluppato dai ricercatori dell’università di Cranfield.
  • La possibilità di produrre pezzi di grandi dimensioni e alto tasso di deposizione rispetto agli altri processi additivi che riguardano i metalli.
  • Il WAAM utilizza come materia prima il filo di saldatura utilizzato nei processi di saldatura MIG/MAG. Una materia prima molto economica disponibile da diversi produttori.
  • Il WAAM permette di ridurre i costi di produzione del 70% rispetto alla produzione per asportazione di truciolo.

In una delle ultime applicazioni condotte a Cranfield è stato prodotto il più grande pezzo stampato in metallo. Si tratta di una lastra lunga 6 metri che si può vedere in basso. Grazie a questo esperimento i ricercatori hanno testato la cella di produzione a due robot che ha lunghezza pari a 10 metri.

I ricercatori dell’università di Cranfield (UK) mentre sostengono la sbarra lunga 6 metri.

Questo articolo è un omaggio nei confronti dei ricercatori che mi ha accolto per svolgere il mio progetto di tesi magistrale in ingegneria gestionale.

In evidenza: parte di un bombardiere realizzata in titanio, credits: www.waammat.com

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