10 cose da considerare quando si inizia con la stampa 3D industriale su larga scala

1: DETERMINARE I VANTAGGI OBIETTIVI DELLA LFAM

Il punto di partenza della LFAM si trova solitamente nei vantaggi di questo metodo di produzione rispetto alla produzione tradizionale. Non sorprende quindi che questi vantaggi definiscano le fasi successive del processo di selezione della LFAM. Per comprendere i possibili vantaggi della LFAM per la vostra organizzazione, dobbiamo analizzare l'intero caso d'uso e determinare quali fattori si applicano alla vostra applicazione. Le aziende che iniziano con la LFAM di solito elencano uno o più dei seguenti vantaggi come motivazione per la LFAM:

1. La produzione additiva di grande formato richiede meno lavoro manuale rispetto ai metodi tradizionali. L'attuale carenza di personale in tutto il mondo spinge ulteriormente la necessità di innovazione.
2. La catena di fornitura può essere ridotta utilizzando la produzione additiva di grande formato. La possibilità di stampare stampi, parti strutturali e non strutturali riduce significativamente sia la dipendenza da terzi che le dimensioni delle scorte necessarie.
3. L'estensione dei tempi di consegna globali motiva le aziende a produrre localmente. La LFAM consente alle aziende di farlo, riducendo il numero di movimenti di trasporto necessari per la produzione.
4. Mentre una catena di fornitura più corta e meno movimenti di trasporto contribuiscono già a ridurre l'impronta di carbonio, la LFAM offre ulteriori vantaggi alle aziende che cercano di produrre in modo più sostenibile. La LFAM offre la possibilità di “chiudere il cerchio” utilizzando materiale riciclato per la stampa 3D.
5. Offrendo i vantaggi sopra elencati, la LFAM fornisce un metodo di produzione più conveniente a lungo termine. La produzione additiva di grande formato è quindi interessante anche dal punto di vista finanziario.

2: TRASFORMAZIONE DEL DESIGN PER LA PRODUZIONE ADDITIVA

Il design realizzato per i metodi di produzione tradizionali non può essere applicato in modo diretto alla stampa 3D. Ad esempio, la stampa 3D consente l'integrazione di più componenti nello stesso design. Mentre i metodi tradizionali richiederebbero l'assemblaggio manuale di questi componenti. L'eliminazione di giunti tramite rivettatura o saldatura non solo garantisce un prodotto finale più resistente, ma consente anche di risparmiare tempo prezioso.

A causa delle differenze nei principi di progettazione, il processo di progettazione deve essere adattato alla progettazione per la produzione additiva. CEAD aiuta volentieri le aziende e le organizzazioni in questo adattamento.

Un modo per farlo è attraverso progetti pilota che il nostro team di applicazioni conduce per valutare la fattibilità tecnica e commerciale dell'applicazione di LFAM. Le strategie di progettazione e stampa sono concetti centrali durante i progetti. Selezioniamo la giusta strategia di stampa in base al progetto.

Un altro esempio del supporto del CEAD in questa fase è rappresentato dalla formazione che i nuovi proprietari dei nostri sistemi di stampa 3D industriali ricevono dagli ingegneri dell'assistenza. La formazione non si concentra solo sulla gestione dell'hardware e del software forniti dal CEAD, ma anche sulla progettazione per la stampa 3D.

3: CONSIDERARE LE PROPRIETÀ DEL COMPOSITO TERMOPLASTICO

Le aziende che iniziano a produrre additivi di grande formato sono solitamente familiari con vari acciai o compositi termoindurenti. Durante il passaggio alla LFAM, scoprono il mondo dei compositi termoplastici. Le testine di stampa CEAD sono sviluppate per lavorare un'ampia gamma di materiali termoplastici rinforzati con fibre. Dai materiali ad alte prestazioni rinforzati con fibre di carbonio ai materiali di base rinforzati con fibre di vetro o naturali.

Aspetti quali resistenza, rigidità, resistenza ai raggi UV, infiammabilità, ritardo di fiamma e durata differiscono per i materiali termoplastici, i compositi termoindurenti e materiali come l'acciaio. Le proprietà dei materiali termoplastici rinforzati con fibre offrono molte nuove possibilità.

In CEAD testiamo continuamente i materiali insieme ai nostri clienti e fornitori di materiali. Durante questi test, non ci limitiamo a esaminare la capacità di stampa di un materiale, ma anche le sue caratteristiche, come la resistenza. Riteniamo che sia fondamentale testare questi materiali poiché ogni applicazione ha requisiti diversi e quindi richiede materiali diversi.

L'uso di compositi termoplastici per la produzione additiva presenta diversi vantaggi. Innanzitutto, il materiale offre un'elevata resistenza alla corrosione e agli agenti chimici. Inoltre, i materiali termoplastici possono essere riciclati, consentendo processi di produzione più sostenibili. Infine, CEAD mette a disposizione dei propri clienti un'ampia base di conoscenze su tutti i test sui materiali, in costante espansione.

Lettore video

PELLET CONTRO FILAMENTO STAMPA 3D DI GRANDI FORMATI

La maggior parte delle stampanti 3D oggi utilizza il filamento come materia prima per la stampa 3D. Prima di poter essere utilizzato, il filamento deve essere lavorato. Questo processo è noto come estrusione del filamento e comporta la conversione di pellet di plastica grezzi in un filo di filamento.

I sistemi di produzione additiva di CEAD utilizzano granuli di plastica al posto del filamento. A differenza degli estrusori a filamento, gli estrusori a granuli utilizzano un metodo a vite per fondere e trasportare il materiale granulato dal cilindro attraverso un ugello riscaldato (stampo). I granuli vengono immessi in un'apertura di alimentazione. Vengono quindi spinti attraverso un cilindro con più sezioni riscaldate dove vengono riscaldati fino a fondersi.

Una volta ammorbidito fino alla consistenza desiderata, il meccanismo a vite crea una pressione sufficiente per spingere il materiale fuori attraverso un ugello su una piattaforma, creando stampe 3D strato dopo strato. Il processo è più complesso rispetto all'estrusione di filamenti, ma presenta diversi vantaggi, come costi inferiori, maggiore velocità di produzione e una maggiore disponibilità di materiali.

4: COMBINARE DESIGN E MATERIALE

Le decisioni prese in merito a design, strategia di stampa e materiale di stampa 3D nei passaggi precedenti confluiscono nel progetto pilota. Durante questo progetto, analizzeremo aspetti importanti dell'applicazione, come il design, il materiale richiesto e la strategia di stampa. Ad esempio, materiali specifici potrebbero comportarsi in modo diverso se stampati con un angolo di 45 gradi. Il progetto pilota offre l'opportunità perfetta per testarlo nella pratica.

Un progetto pilota inizia con un'analisi rapida ed economica della complessità generale del progetto. Durante l'analisi rapida si tiene conto della complessità, della strategia di stampa, delle dimensioni dell'oggetto e della scelta del materiale.

Le possibilità generali per un progetto pilota sono infinite. I progetti pilota sono sempre personalizzati in base alle vostre esigenze. A seconda dell'applicazione, al progetto pilota possono essere aggiunte esigenze sia additive che sottrattive. Il progetto varia tipicamente tra un test del materiale o un pezzo finale in scala reale.

La durata di un progetto pilota dipende dalle sue dimensioni e complessità. I progetti pilota più piccoli possono essere realizzati in una fase, ad esempio la selezione del materiale di stampa. I progetti pilota più grandi sono suddivisi in tre fasi per ridurre al minimo il rischio per entrambe le parti. Dopo ogni fase, si verifica un momento di decisione che consente a entrambe le parti di controllare il progetto.

5: SELEZIONE DELLA SOLUZIONE AM PER LA TUA APPLICAZIONE

La prima selezione delle possibili soluzioni di stampa 3D su larga scala viene effettuata durante l'avvio del progetto pilota, nell'analisi rapida. Le fasi successive guidano il cliente verso la configurazione ideale di stampa 3D per la sua particolare applicazione. Una volta dimostrata la fattibilità, la macchina ideale può essere ottimizzata e personalizzata.

CEAD progetta e fornisce una soluzione Flexbot completa: dai robot stessi agli estrusori, al piano di stampa, agli ugelli e all'essiccatore. I nostri specialisti aiutano a mettere insieme un sistema che si adatti alle vostre esigenze. Il Flexbot si adatta alle vostre esigenze, nel senso che se create stampe di grandi dimensioni potete selezionare una pista di stampa su un piedistallo. Se avete intenzione di stampare con materiale grezzo, è possibile selezionare un estrusore più potente. Il Flexbot si basa su un design modulare.

Un altro aspetto della flessibilità si trova nelle teste degli ugelli. La dimensione dell'ugello può essere determinata per estrusore. A seconda della larghezza che si desidera stampare e dell'estrusore stesso, è possibile regolare gli ugelli da 2 a 25 mm.

6: CONSIDERARE LE MODIFICHE ALLA STRUTTURA DI PRODUZIONE

Non tutte le strutture di produzione sono immediatamente pronte per l'installazione di una macchina per la produzione additiva su larga scala. Prima che la macchina venga spedita presso la vostra sede, CEAD progetta possibili layout per l'installazione finale.

Inoltre, vengono create delle simulazioni per fornire un'anteprima accurata della macchina. Durante questo processo, determiniamo se la macchina si adatta all'impianto di produzione, se sono disponibili le attrezzature necessarie e se sono necessarie delle regolazioni.

7: INSTALLAZIONE E CALIBRAZIONE DELLA MACCHINA

È arrivata la parte più emozionante del processo: l'installazione e la calibrazione del sistema nel vostro impianto di produzione. Questa fase è incentrata sulla precisione con cui il sistema finale sarà in grado di stampare. È importante che il fornitore LFAM sia in grado di fornire una soluzione accurata e calibrata per la vostra struttura.

Prima della spedizione del robot, CEAD esegue internamente un Factory Acceptance Test (FAT) per garantire che il sistema funzioni secondo gli standard che ci aspettiamo/richiediamo dai nostri sistemi. Il sistema sarà assemblato in base alle esigenze determinate durante il progetto pilota.

Successivamente, il robot sarà spedito, assemblato e testato presso la vostra struttura durante la fase di installazione, che include il Site Acceptance Test (SAT). Durante questo test, la funzionalità e la sicurezza del robot vengono testate presso la sede del cliente.

La parte finale dell'installazione consiste nella calibrazione del sistema, eseguita dai nostri ingegneri del software. CEAD si sforza di rivoluzionare le possibilità della produzione additiva. Al centro di questo sforzo c'è la precisione delle nostre stampanti 3D su larga scala.

Vari aspetti della soluzione AM sono calibrati con Sinumerik Direct Control e il nostro sistema di tracciamento laser, come le tracce lineari, la precisione del braccio robotico e l'abbassamento del braccio robotico viene corretto. Clicca per saperne di più sul miglioramento della precisione LFAM con il tracciamento laser.

8: FORMAZIONE SULLA PRODUZIONE ADDITIVA DI GRANDI FORMATI

Per sfruttare appieno il potenziale delle nostre soluzioni, è necessario acquisire familiarità con le possibilità della stampa 3D su larga scala. Per questo motivo CEAD offre ai clienti formazione personalizzata, sia presso la nostra sala di produzione che presso la vostra sede. La formazione è finalizzata all'acquisizione delle conoscenze e delle competenze necessarie per utilizzare la soluzione specifica acquistata.

Il CEAD offre varie possibilità di formazione per la stampa 3D su larga scala. La formazione più comune è quella obbligatoria che viene fornita con l'acquisto del Flexbot, che si concentra sulla nostra soluzione robotica. Oltre a questo, il CEAD offre anche una formazione opzionale per i clienti del robot estrusore.

Il contenuto della formazione sull'estrusore robotizzato e le modalità di svolgimento possono essere personalizzati in base alle preferenze del cliente. CEAD è in grado di fornire la formazione tramite una chiamata online, presso il nostro capannone di produzione o in loco. L'articolo in questione approfondisce la formazione che viene fornita ai nuovi proprietari della soluzione Flexbot.

CEAD non fa distinzioni tra corsi per principianti, avanzati o di altro tipo, tutti i clienti ricevono lo stesso livello di formazione. Tuttavia, la formazione è personalizzata il più possibile. Si pensi ad esempio agli ingegneri che hanno familiarità con le macchine CNC, che richiedono una formazione diversa/inferiore rispetto alle persone che non conoscono i macchinari.

In genere, la formazione è seguita da un massimo di 5-6 persone. Ciò è dovuto al rapporto ideale tra istruttore e allievo di 1 a 3. La formazione Flexbot è solitamente condotta da due ingegneri dell'assistenza clienti/applicazioni. In base alla nostra esperienza, un massimo di tre persone per istruttore fornisce l'esperienza ottimale per gli allievi. Se necessario, è possibile richiedere una formazione con una capacità maggiore.

9: AVVIO DELLA LFAM CONTINUA IN AZIENDA

Riteniamo che, dopo che la macchina è stata installata presso il cliente, il fornitore di LFAM continui a svolgere un ruolo fondamentale nella corretta implementazione della soluzione. Mentre le conoscenze e la macchina sono a vostra disposizione, potreste incontrare ostacoli/sfide nel vostro percorso LFAM. Ecco perché i tecnici dell'assistenza CEAD, dedicati ed esperti, garantiscono il massimo tempo di attività possibile della macchina.

Lo fanno in due modi. In primo luogo, il team di supporto ha esperienza nel supporto a livello mondiale ed è quindi in grado di fornire supporto quando necessario. Forniscono una soluzione a distanza (online, attraverso il portale della conoscenza o in una videochiamata) o visitano la vostra struttura quando necessario. In secondo luogo, CEAD dispone di un ampio stock di pezzi di ricambio che possono essere ordinati online e saranno spediti alla vostra struttura su richiesta.

Il nostro team di esperti si impegna a instaurare un rapporto a lungo termine per offrire ai nostri clienti un'esperienza LFAM fruttuosa. Il team ha una vasta esperienza nella produzione additiva e una conoscenza approfondita della tecnologia. Siamo in grado di anticipare vari scenari o sfide che potreste incontrare e siamo in grado di fornire una soluzione o una strategia adeguata per andare avanti. In caso di necessità, siamo addestrati a identificare rapidamente il problema e a trovare soluzioni durature.

10: UN PARTNER CHE CRESCE CON LA TUA AZIENDA

Man mano che un'azienda cresce, cresce anche la capacità produttiva. Se inizialmente un sistema di stampa robotizzata era sufficiente per le esigenze di produzione additiva di un'azienda, nel tempo una produzione in crescita potrebbe richiedere l'acquisto di macchine aggiuntive.

Gli ingegneri di supporto di CEAD hanno assistito a questa crescita nelle aziende in diverse occasioni e quindi sanno quali esigenze potrebbero svilupparsi ulteriormente in futuro. Inoltre, il team di supporto comprende che la continuità è importante. Garantiranno la continuità non solo fornendo supporto per aumentare i tempi di attività, ma anche essendo disponibili per la formazione del personale futuro.

È di fondamentale importanza selezionare un fornitore di produzione additiva che si sviluppi insieme alla vostra azienda. Insieme ai nostri partner, CEAD è all'avanguardia nella produzione additiva su larga scala. Lavoriamo a stretto contatto con diversi istituti di ricerca (come la Technische Universität Dresden, l'ETH Zürich, la Technical University of Munich e l'ICD Stuttgart) per innovare continuamente la produzione additiva e fornire soluzioni creative per i nostri clienti e le loro applicazioni.

INIZIARE CON LA PRODUZIONE ADDITIVA DI GRANDI FORMATI

Il modo in cui la macchina viene configurata dal fornitore è di grande importanza per particolari applicazioni. Ad esempio, il settore marittimo richiede dimensioni delle stampe diverse rispetto, ad esempio, a quello automobilistico. Ciò si riflette nelle dimensioni della macchina, nel piano di stampa e nella scelta tra un piedistallo o robot su binario.

È quindi importante un fornitore che abbia familiarità con l'applicazione della produzione additiva e sottrattiva in vari settori. CEAD sviluppa da oltre otto anni tecnologie di stampa 3D su larga scala. Dalle testine di stampa autonome collegate a un braccio robotico esistente alle gantry (portali) complete o alle soluzioni robotiche, consegnate e installate in tutto il mondo.

Grazie alla nostra passione per la tecnologia e l'innovazione, siamo in grado di trovare soluzioni creative per i nostri clienti e le loro applicazioni, aiutandoli a trasformare le loro attività commerciali con la nostra tecnologia. Non esitate a contattarci per qualsiasi domanda relativa a progetti su larga scala.