APPLICAZIONIDaniela Tommasi

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LA RICERCA DI SOLUZIONI PROGETTUALI PIÙ PERFORMANTI PASSA NECESSARIAMENTE ATTRAVERSO UN DIFFERENTE APPROCCIO SIA MENTALE CHE ESECUTIVO. LA TECNOLOGIA ADDITIVA È REGINA DEL THINK DIFFERENT

L’importanza del pensiero laterale

La vettura del PoliTo equipaggiata con lo scambiatore prodotto da 3DnA ai box

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di progettare, che deve essere orientato all’ottimizzazione del prodotto in funzione del reale utilizzo e non della sua produzione, con un salto qualitativo anche per tutto l’aspetto gestionale. In questo senso l’introduzione dell’additive rappresenta una rivoluzione, una rivoluzione anche sociale che chiede un approccio differente. E allora? Think different, oltre che Additive.

Un approccio innovativo…..Chi ha scelto di pensare in modo differente è 3DnA, che propone una concezione innovativa, disponendo di risorse ingegneristiche qualificate specificatamente sulla tecnologia additiva, e quindi in grado di comprendere le esigenze del cliente per trasformarle in un progetto ottimizzato sotto tutti gli aspetti,

Qfornendo prototipi o anche piccole serie. Quando si parla di tecnologia additiva, si tende a generalizzare, senza entrare nello specifico di quale tecnologia si stia parlando dato che, in realtà, le tecnologie sono diverse, come diversi sono i materiali che ognuna può vantaggiosamente utilizzare. Ed ovviamente anche gli obiettivi sono diversi. In linea di massima le aziende, o i centri servizi, che progettano e producono secondo l’Additive Manufacturing, investono su una tecnologia, con un parco macchine in grado di fare la produzione. 3DnA, proprio per poter offrire un servizio completo, ha deciso da subito di andare contro corrente, selezionando, per le varie tecnologie, la macchina che fosse il best in class per quel particolare settore. Spiega l’ingegner Alessandro

uando si parla di tecnologia additiva, lo slogan invocato dai più è “ Think Additive “. Ok. In realtà nel “Think Additive “ si vorrebbe sintetizzare l’obbligo ad un cambio di approccio a 360° e non soltanto riferirsi ad un cambio di tecnologia, mantenendo inalterati buona parte degli schemi che guidano lo sviluppo e la produzione di un manufatto. Non nuoce infatti ricordare che l’Additive Manufacturing non nasce e si sviluppa per replicare pezzi esistenti, talvolta frutto di una progettazione che pensa più alla tecnologia produttiva che alle caratteristiche meccaniche che deve avere il pezzo, in contrapposizione alla più tradizionale tecnologia sottrattiva. La tecnologia additiva richiede un’evoluzione di pensiero, che ormai è una questione culturale, perché non coinvolge solo il modo

Chi è RenishawRenishaw, che opera in tutto il mondo, ha il core business nella misura, nel controllo del movimento, nel settore medicale, nella spettroscopia e nella produzione. I prodotti e i servizi forniti da Renishaw sono utilizzati con successo in settori con applicazioni anche molto diverse fra loro: dai motori a reazione, alle turbine eoliche ai prodotti per odontoiatria e neurochirurgia, etc. La leadership tecnologica si estende oggi anche a settori in piena evoluzione come quello della tecnologia additiva: Renishaw progetta e produce sistemi in grado di “stampare” pezzi finiti partendo da polveri di metallo. In ogni settore Renishaw si impegna per diventare partner a lungo termine, fornendo prodotti riconosciuti di qualità superiore, in grado di soddisfare le esigenze attuali e future dei clienti, con un servizio

di assistenza tecnica e commerciale competente e professionale. Il gruppo Renishaw conta attualmente più di 70 sedi in 35 paesi, con circa 4.000 dipendenti. Renishaw Italia SpA, fondata nel 1989, nasce e si sviluppa con l’obiettivo di portare la tecnologia, e tutti i servizi ad essa collegati, più vicina agli utenti italiani: partendo dai produttori di macchine di misura e macchine utensili, il campo di azione della filiale italiana si è via via esteso fino a toccare anche tutti gli altri settori in cui la Casa Madre è presente. Renishaw in Italia ha fatto quindi un vero e proprio “salto di qualità” nella presenza, con una proposizione in tempo reale di tutte le innovazioni ed i nuovi prodotti realizzati ed una presenza a 360 ° in tutti i settori: dalla metrologia si è quindi passati al mondo medicale ed a quello, più recente, della produzione additiva.

La piastra prodotta da 3DnA viene utilizzata come scambiatore di calore e come supporto per due regolatori di corrente.

Il corretto orientamento della piastra sul job in funzione dei condotti e la corretta disposizione dei supporti permettono di ottimizzare le performance e di

risparmiare sul matweriale e sui

tempi di finitura successiva.

La perfetta disposizione sulla piattaforma di costruzione

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sono moltissimi: dai fotopolimeri ai termpoplastici, anche aeronavigabili certificati, fino alle leghe di metallo. Proprio l’introduzione della AM400 di Renishaw ci ha permesso di guardare con sicurezza verso materiali metallici quali l’Inconel, le leghe di Titanio, di Alluminio o le Cromo-Cobalto: questa scelta strategica di diversificazione delle tecnologie ed eccellenza degli investimenti, presa insieme al Presidente della 3DnA l’ingegner Domenico Taraschi, ci ha permesso di ampliare notevolmente il nostro range operativo, permettendoci di affrontare le sfide lanciate da determinati mercati - La AM400 di Renishaw, con le sue caratteristiche di flessibilità, ben si adatta alle esigenze di 3DnA che, offrendo servizi e facendo ricerca, si muove in uno scenario variegato, in primis per quanto riguarda i materiali. “ La macchina di Renishaw non è l’unica che permette il cambio polveri - sottolinea il Responsabile Tecnico ingegnere Aniello Staiano - ma con la AM400 avviene con facilità e in modo molto veloce e questo per noi è un plus fondamentale perché il mercato non fa sconti: il tempo che impieghi nel cambio polveri è tempo morto, che sottrai alla produzione. Quindi è un costo. Poi è possibile modulare la potenza del laser da 10 a 400 W, a seconda delle necessità ….insomma, abbiamo tutti i parametri operativi aperti e modificabili in funzione delle specifiche esigenze di produzione.”

Anche la qualità ha delle caratteristiche interessanti e non scontate: i componenti prodotti con la Renishaw AM400 risultano essere costituiti da metallo compatto, paragonabile, dal punto di vista delle caratteristiche fisiche, a quello di componenti ottenute secondo le tradizionali tecniche sottrattive. Proprio la compattezza del materiale è una caratteristica fondamentale per l’omologazione di parti utilizzate in settori molto restrittivi, come quello aeronautico o aerospaziale.“ Le competenze del nostro team e le caratteristiche dell’ AM400 ci hanno permesso di progettare e realizzare un innovativo scambiatore di calore in Alluminio e di accompagnare il Team Electric del Politecnico di Torino….

….verso la vittoria!La Formula SAE è una competizione tecnico-sportiva internazionale aperta alla partecipazione di studenti provenienti dalle università di tutto il mondo, organizzata dalla Society of Automotive Engineers (SAE), con l’obiettivo di permettere agli studenti universitari il confronto con realtà affascinanti e cariche di attrattiva. Ogni team non solo deve progettare, produrre e testare il proprio prototipo, ma deve anche pubblicizzarlo organizzando un’efficace presentazione. Un preciso regolamento tutela la sicurezza ma viene lasciato ampia libertà alle soluzioni tecniche da adottare….

Manzo, Direttore Generale di 3DnA:”Disponendo di tutte le tecnologie additive attualmente presenti sul mercato, siamo in grado di aiutare i nostri clienti nel migliorare i loro prodotti-processi, facendoli evolvere. Anche i materiali con i quali possiamo stampare

Chi è 3DnA3DnA Srl, giovane azienda di Pomigliano d’Arco (Na), nasce con un forte orientamento all’innovazione che, partendo da una spiccata attitudine al problem solving, coniuga ricerca applicata, sviluppo di prodotto e prototipazione rapida, sfruttando le potenzialità offerte dall’additive manufacturing. 3DnA ha scelto di appoggiarsi a diverse tecnologie additive, scegliendo di equipaggiarsi con impianti best in class per ogni tipologia, in modo da offrire un’ampia gamma di servizi, includendo la lavorazione di materiali differenti, dalle resine ai materiali metallici: FDM, per materiali termoplastici Hi perfromance (ABS, ULTEM, PC, Nylon12), SLA per resine gommabili e fondibili, SLS per PA11, PA12, Alumide e CarbonMide, MJ per resina ad alta risoluzione, SLM per leghe di Al, di Ti, di Cromo-Cobalto, di Nikel-Cromo e acciai, LOM per cellulosa Full Color. Il Team della 3DnA è composto essenzialmente da ingegneri con età media di 32 anni con competenze nel settore aerospaziale, meccanico, elettronico e gestionale.Mission di 3DnA è mettere a disposizione tutto il know-how aziendale, sia in termini di risorse umane, che di strumenti, tecnologie e materiali per soddisfare ogni esigenza di design, co-design e re-desing, in particolare con attività nell’ambito della Tecnologia additiva, con ricerca e sviluppo di materiali e geometrie ottimizzate e reengineering di componenti, 3DnA vanta partnership con prestigiose Università, quali l’Università degli Studi di Napoli Federico II, l’Università degli Studi del Molise, la Seconda Università degli Studi di Napoli, oltre a contatti con diversi altri Centri di Ricerca e Università italiane e all’estero.

La coppia di scambiatori prodotti per il PoliTo.

Una coppia di piastre prodotte da 3DnA per il PoliTo

La piastra assemblata con i circuiti

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RENISHAW AM400AM400 è la più recente proposta di Renishaw per l’Additive Manufacturing, permettendo la realizzazione di componenti in metallo compatto. Questa macchina trova interessanti applicazioni sia nella produzione additiva multimateriale di piccole serie che nella ricerca e nella prototipazione rapida.Con la AM400 i pezzi sono realizzati partendo da opportune polveri metalliche, a granulometria finissima, che vengono depositate secondo layer a spessore variabile tra i 20 e i 100 µm e fuse in atmosfera inerte mediante laser a fibra ottica high power, secondo precise geometrie, individuate dal modello CAD.Fra i vantaggi offerti dalla AM400 c’è la possibilità, per ogni utilizzatore, di sviluppare parametri propri, partendo dalle indicazioni fornite da Renishaw, rendendo di fatto la macchina aperta ad un miglior utilizzo, aumentandone la produttività proprio grazie alla possibilità di mettere a frutto le esperienze individuali maturate.AM400 dispone di un sistema di somministrazione delle polveri dotato di valvole di esclusione, per consentire di ricaricare la polvere mentre il processo è in corso. Il sollevatore universale per il silo della polvere permette di rimuoverlo per pulirlo, o per sostituirlo con un altro nel caso di cambio di materiale. Questo semplifica grandemente il passaggio da un materiale ad un altro.A migliorare ulteriormente le potenzialità della AM 400, ci pensa il software dedicato QuantAM™, facile da apprendere ed intuitivo da utilizzare, tanto che, dopo poche ore è già pienamente utilizzabile da operatori neofiti. Caratteristiche interessanti di QuantAM™ nell’ottica della elevata produttività sono l’importazione di geometrie .STL, l’orientamento personalizzato dei componenti, l’aggiunta automatica di strutture di supporto, la possibilità di sviluppare i materiali con parametri di fusione differenziati, la revisione rapida delle geometrie e del percorso del laser sezione per sezione, oltre alla stretta integrazione nel software di controllo macchina, con la possibilità di rianalizzare tutti i build file per i sistemi di stampa 3D Renishaw, inclusi quelli provenienti da pacchetti di terze parti.

parametri di miglioramento desiderati che delle esigenze di stampa passando attraverso considerazioni di fluidodinamica avanzata. Di fatto, una volta acquisite le richieste del cliente, queste sono state rielaborate ed è nata una proposta migliorativa completa, in grado di offrire un beneficio molto rilevante. Da notare come non ci sia stata alcuna necessità di ritornare sull’oggetto che ha soddisfatto subito le aspettative, ciò a testimonianza di un correto re-design operato da 3DnA.”Proprio perché la tecnologia additiva richiede il think different, la libertà di forma deve essere comunque accompagnata da un’attenzione all’orientamento del pezzo in fase di produzione, in modo anche da ridurre al minimo il numero di supporti, limitando così la quantità di materiale “non produttivo”, che dovrà poi essere tolto e smaltito. “Per una perfetta progettazione occorre innanzitutto capire le esigenze del cliente e la funzionalità dell’oggetto. Nel caso di PoliTo avevamo una geometria di

ingombro esterna già determinata, ma che si voleva alleggerire, con dei vincoli dovuti al fissaggio del particolare ad altri componenti, e la necessità di aumentare lo scambio termico. - racconta il Responsabile Tecnico - La tecnologia produttiva ci suggerisce come orientare il pezzo in macchina, ed è proprio da lì, dall’orientamento che siamo partiti per la riprogettazione dei condotti di circolazione dei fluidi: solo una conoscenza approfondita della tecnologia e della AM400 ci ha permesso di arrivare ad una riprogettazione così spinta, che soddisfacesse appieno i desiderata, aumentando di molto l’efficienza del componente.”Tutto questo è stato il lavoro, ma come si è piazzato il Team Electric del Politecnico di Torino (PoliTo), alla tappa italiana di Formula SAE, che si è tenuta a Varano lo scorso luglio? 1°posto nelle prove di ‘Skid Pad’ e 3° posto nella classifica generale attuale, immediatamente a ridosso di due team tedeschi! z

… e poiché tutti gareggiano per vincere, anche il Team Electric del Politecnico di Torino, coordinato dal professor Andrea Tonoli, ha cercato soluzioni che permettessero un incremento di performance: per la vettura di PoliTo, 3DnA ha progettato e realizzato un innovativo scambiatore di calore in Alluminio (AlSi10Mg), sfruttando le potenzialità della tecnologia additiva SLM offerte dalla macchina Renishaw AM400. “Il progetto è nato come un’attività di service per quanto riguarda la sola stampa 3D - spiega Manzo - che però si è trasformato in un re-design completo, che tiene conto sia dei

Aniello Staiano e Alessandro Manzo davanti alla AM400 Renishaw

Lo studio di ottimizzazione relativo al passaggio dei fluidi di raffreddamento

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