La produzione additiva in metallo (AM) è una tecnologia che cambia il paradigma nella produzione di parti chiave per innumerevoli settori. In Velo3D, siamo continuamente sbalorditi dai miglioramenti delle prestazioni ottenuti dalla nostra soluzione AM full-stack in metallo.
Nell'ultima puntata di 3Din30, la nostra serie live su LinkedIn, ho avuto l'opportunità di sedermi Gary Vaillancourt, vicepresidente dell'ingegneria e Narate Carbajal, Lead Process Engineer di Primo Aerospaziale per discutere di come la produzione additiva (stampa 3D) possa sbloccare le prestazioni con una libertà di progettazione senza precedenti. Per avere una visione diversa della sfida del design, abbiamo preso una prospettiva "il senno di poi è 20/20" e abbiamo scelto di esaminare il design dal punto di vista del produttore.
Primus Aerospace è un partner di produzione specializzato nella produzione di prodotti aerospaziali altamente complessi per i propri clienti partecipando all'inizio del ciclo di progettazione. Ciò consente loro di consultare aspetti della "libertà di progettazione" che sono direttamente collegati alle soluzioni di produzione, nel nostro caso la soluzione di stampa 3D in metallo al titanio di Velo3D.
Puoi guarda o ascolta la conversazione completa qui, e ricordati di segui Velo3D su LinkedIn per tutti i futuri episodi di questa serie approfondita.
Un nuovo strumento nel Toolkit di progettazione e produzione
In Velo3D, spesso ci concentriamo sui modi più efficaci per sfruttare l'AM in metallo per trasformare il processo di produzione delle parti. Nelle applicazioni pratiche, tuttavia, esistono diversi approcci alla progettazione e produzione di parti. Metal AM è lo strumento più recente nel toolkit del produttore di parti e gli ingegneri di tutti i settori stanno ancora cercando di capire dove si inserisce nel loro approccio alla produzione.
Lavorando all'interno di un settore come quello aerospaziale che necessita di parti complesse e apprezza soluzioni innovative, Primus è in una posizione unica per testare le acque dell'AM sia per la prototipazione che per la produzione completa. In effetti, hanno strutture dedicate per ciascuno in Colorado; uno che si concentra maggiormente sui processi di produzione tradizionali per la produzione e un altro che lavora su parti altamente complesse utilizzando la tecnologia AM in metallo di Velo3D. Sebbene l'AM in metallo possa essere una tecnologia più recente nel settore, la sua efficacia non ha eguali, secondo Vaillancourt.
"Molte di queste parti AM sono geometrie complesse e richiedono macchinisti abbastanza sicuri e buone attrezzature per mantenere le tolleranze", afferma. "E questo è davvero ciò che ci ha portato dove siamo oggi."
Poiché Primus ha la reputazione di accettare progetti altamente complessi e ad alto rischio che possono avere tempi di consegna lunghi, è imperativo che abbiano una solida comprensione delle capacità e dei limiti di ogni dettaglio di ogni processo di produzione per prendere decisioni di produzione chiave. Soprattutto lavorando materiali come il titanio che hanno costi iniziali estremamente elevati, la pianificazione dettagliata diventa fondamentale in ogni fase del ciclo di vita della produzione.
Dove la produzione influisce sulle decisioni di progettazione
Lavorando nel settore aerospaziale con progetti sia nella difesa che nello spazio, a Primus viene offerta un'opportunità unica per l'innovazione. Piuttosto che ricevere una rigida rubrica per la produzione di parti, spesso ricevono una semplice direttiva: "Voglio che una parte funzioni in questo modo e, si spera, qualcuno possa lavorarla", secondo Carbajal.
Ciò che distingue l'AM in metallo dagli altri processi di produzione utilizzati da Primus è la capacità di ottimizzare un progetto o consolidare gli assiemi per una produzione più rapida, eliminando molte delle regole che governavano il design. Spesso, un progettista può dover bilanciare le esigenze prestazionali della parte con la necessità di produrla. Questo fa parte del processo chiamato DfM o progettazione per la producibilità. Con la produzione tradizionale, DfM porta a compromessi nel design che possono ridurre le prestazioni. Tuttavia, con le soluzioni AM in metallo di Velo3D, i progettisti non devono più scendere a questi compromessi.
Ma i progettisti devono ancora tenere conto della producibilità. Ad esempio, se una parte richiede una lavorazione aggiuntiva, il progetto dovrà tenerne conto aggiungendo materiale grezzo e punti di montaggio per fissare la parte per la lavorazione. Quindi, mentre alcune regole stanno cambiando, semplificando la progettazione, ci sono ancora considerazioni. Può essere complesso per progettisti e ingegneri tenerne traccia.). Avendo un piano chiaro per l'intero processo di produzione fin dall'inizio, Primus è in grado di consultare i progettisti per prendere le giuste decisioni in anticipo, fornendo un chiaro percorso verso il successo per i nuovi progetti.
"Integrare il processo di pensiero AM nei concetti stessi del tuo progetto prima ancora di iniziare può davvero cambiare la velocità con cui viene realizzato e le sue prestazioni", afferma Carbajal.
Lavorare in metallo AM, e in particolare un processo end-to-end come il sistema offerto da Velo3D, consente il controllo in ogni fase della produzione, dalle prime considerazioni di progettazione fino alla garanzia della qualità. In un settore come quello aerospaziale, in cui i test intensivi di post-produzione e la verifica delle parti sono cruciali, disporre di un QA integrato che fornisca report di costruzione completi e completi durante tutto il processo di stampa è essenziale per il successo di un progetto.
"Ogni livello è monitorato dal sistema", afferma Carbajal. "E non ci sono davvero dati che vanno sprecati."
Mentre industrie come quella aerospaziale disporranno sempre di test approfonditi delle proprietà dei materiali, compresi i test non distruttivi (NDT), il livello di dati disponibili tramite software QA come il Assure™ di Velo3D fa molto per ispirare fiducia a ingegneri e produttori, secondo Vaillancourt. Ci stiamo muovendo nella giusta direzione verso il punto in cui potrebbe arrivare un momento in cui le industrie con una grande quantità di supervisione della verifica possono fare affidamento esclusivamente sui dati del rapporto di costruzione dal processo di AM in metallo.
Altri argomenti discussi:
- In che modo gli ingegneri possono interagire con un panorama di progettazione e produzione di parti in continua evoluzione
- I vantaggi della ricopertrice senza contatto Velo3D
- Considerazioni sulla sicurezza quando si utilizza metallo AM
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Il team di Velo3D è entusiasta di continuare la serie 3Din30 per interagire con coloro che hanno domande sul mondo della produzione additiva in metallo e sul ruolo che Velo3D svolge nel guidare l'innovazione.
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