Una nuova era della produzione automobilistica: le sinergie di pressofusione e AM: Le intuizioni di Wes Byleveld di Exco Engineering
L'intersezione tra tradizione e innovazione è il luogo in cui avviene la vera trasformazione, ed Exco Engineering ne è una testimonianza.
03 DICEMBRE 2024 | Tempo di lettura: 5 min.
In un recente episodio dell'Additive Snack Podcast, il conduttore Fabian Alefeld ha incontrato Wes Byleveld, direttore della produzione additiva di Exco Engineering, per esplorare come la produzione additiva (AM) stia rimodellando la pressofusione ad alta pressione.
Con oltre due decenni di esperienza, Wes ha condiviso le sfide, le scoperte e le possibilità future dell'integrazione dell'AM in un settore noto per i suoi requisiti esigenti.
L'evoluzione di Exco Engineering: La tradizione incontra l'innovazione
Fondata negli anni '50, Exco Engineering si è costruita una reputazione di leader nella pressofusione ad alta pressione, puntando su precisione e durata. Tuttavia, con l'intensificarsi della concorrenza dei mercati globali a basso costo, Exco ha riconosciuto la necessità di adottare strategie lungimiranti per mantenere il proprio vantaggio.
Sotto la guida di Wes Byleveld, Exco ha iniziato a esplorare la tecnologia AM per superare i limiti dei metodi di lavorazione tradizionali. L'adozione precoce dell'AM da parte dell'azienda non è stata priva di sfide, ma Exco ha migliorato la propria capacità di fornire componenti complessi e ad alte prestazioni, mantenendo gli elevati standard previsti dal settore automobilistico.
Wes ha spiegato nel podcast come la decisione di Exco di investire in AM sia stata dettata dalla necessità:
"Il settore della pressofusione è incredibilmente competitivo. Per essere all'avanguardia, dovevamo guardare oltre i metodi tradizionali e concentrarci sull'innovazione. La produzione additiva è diventata una soluzione naturale per affrontare sfide come le geometrie complesse e le tolleranze più strette".
Il ruolo dell'AM nella pressofusione ad alta pressione
La pressofusione ad alta pressione è un processo di precisione e resistenza. Il metallo fuso viene iniettato in uno stampo sotto un'immensa pressione, dando vita a componenti che devono soddisfare severi requisiti di resistenza e affidabilità. Tuttavia, i metodi di produzione tradizionali possono rivelarsi inadeguati di fronte a geometrie sempre più complesse, a condizioni termiche difficili e alla necessità di cicli di produzione più rapidi.
L'AM offre una soluzione a queste sfide, migliorando il processo di pressofusione con una libertà di progettazione e una funzionalità senza precedenti. Exco Engineering, sotto la guida di Wes Byleveld, utilizza l'AM per produrre inserti speciali, componenti critici all'interno degli stampi che subiscono la maggiore usura e stress termico. Questi inserti spesso incorporano canali di raffreddamento conformali, progettati su misura per ottimizzare la dissipazione del calore. A differenza dei tradizionali canali di raffreddamento forati, i canali conformali seguono i contorni del pezzo, consentendo un raffreddamento più rapido e riducendo i difetti come la porosità e le saldature.
"Abbiamo iniziato a testare gli inserti in aree di produzione particolarmente impegnative, dove i metodi tradizionali faticavano a soddisfare gli standard di prestazione", ha spiegato Wes. "I risultati sono stati chiari: l'additivo poteva non solo eguagliare, ma superare i metodi tradizionali in alcune applicazioni".
Wes evidenzia anche miglioramenti misurabili in termini di prestazioni e coerenza, in particolare in applicazioni complesse come i blocchi motore e le scatole di trasmissione. Per uno sguardo approfondito sull'uso dell'AM da parte di Exco nelle attrezzature per l'industria automobilistica, questo caso di studio fornisce informazioni interessanti sul loro processo.
Le sfide della combinazione di AM e pressofusione
Sebbene i vantaggi dell'AM nella pressofusione ad alta pressione siano evidenti, il percorso verso la piena integrazione non è privo di ostacoli.
Uno degli ostacoli principali è il costo. Le spese iniziali dell'AM, dagli investimenti nelle macchine al prezzo più alto di materiali come l'acciaio maraging, possono essere un deterrente per i produttori abituati ai metodi tradizionali. Come ha sottolineato Wes, per convincere le parti interessate è spesso necessario dimostrare il ritorno dell'investimento a lungo termine. "È facile concentrarsi sul costo iniziale di un inserto AM, ma quando si calcola la riduzione di scarti, tempi di inattività e manutenzione, il valore diventa innegabile", ha spiegato.
Un'altra sfida importante consiste nel superare la resistenza del settore al cambiamento, in particolare nelle regioni in cui dominano le pratiche tradizionali. In Europa, ad esempio, le vecchie specifiche per i materiali per stampi come l'H11 e l'H13 sono ancora valide, nonostante i progressi dei materiali stampabili con proprietà comparabili o superiori. La modifica di standard così radicati richiede una formazione approfondita e casi di studio di successo per creare fiducia e accettazione.
Inoltre, l'adozione dell'AM richiede una profonda comprensione della tecnologia e delle sue applicazioni. Ciò include l'ottimizzazione dei tempi di attività delle macchine, la gestione delle catene di fornitura delle polveri e la gestione delle complessità tecniche dell'integrazione di componenti AM con parti prodotte in modo tradizionale. Exco ha mitigato queste sfide grazie a un'attenta pianificazione, all'esperienza interna e alla stretta collaborazione con i clienti.
Nonostante questi ostacoli, Wes rimane ottimista: "Ogni sfida è un'opportunità di crescita. Con il progredire della tecnologia e la diminuzione dei costi, credo che vedremo un'adozione ancora più ampia in tutto il settore della pressofusione".
Oltre gli inserti: Ulteriori applicazioni dell'AM nella pressofusione
Se gli inserti di raffreddamento conformale sono un'applicazione di punta dell'AM nella pressofusione ad alta pressione, Exco Engineering ha trovato altri modi innovativi per sfruttare la tecnologia. Uno di questi è la creazione di collettori personalizzati per ottimizzare la gestione della linea di galleggiamento.
Nelle configurazioni tradizionali di pressofusione, gli stampi possono contenere centinaia di linee d'acqua individuali, ognuna delle quali richiede raccordi e tubi multipli. Questi componenti non solo complicano l'assemblaggio, ma aumentano anche il potenziale di perdite, un rischio inaccettabile in stampi che possono pesare diverse centinaia di migliaia di chili e che richiedono giorni per essere sostituiti. Per risolvere questo problema, Exco utilizza l'AM per progettare collettori compatti e integrati che combinano più linee d'acqua in un unico sistema. Questo riduce significativamente il numero di punti di perdita, aumenta l'affidabilità e semplifica la manutenzione.
Il futuro dell'AM nella pressofusione
Con l'integrazione della tecnologia AM nei flussi di lavoro della pressofusione ad alta pressione, il suo potenziale per rivoluzionare il settore continua a crescere. Wes Byleveld prevede un futuro in cui la tecnologia AM avrà un ruolo ancora più importante, grazie ai progressi tecnologici e all'evoluzione delle richieste del settore.
Una prospettiva interessante è lo sviluppo di piattaforme di costruzione più grandi e di sistemi laser più potenti, che potrebbero consentire la produzione di interi stampi o di componenti significativamente più grandi. Ciò ridurrebbe la dipendenza dai processi di lavorazione e assemblaggio tradizionali, snellendo le operazioni e riducendo i tempi di consegna. "L'idea di stampi completamente fabbricati in modo additivo può sembrare lontana, ma con l'attuale ritmo di innovazione, potrebbe diventare una realtà entro un decennio", ha previsto Wes.
La scienza dei materiali è un'altra area pronta a fare passi da gigante. L'introduzione di nuovi materiali stampabili con proprietà migliorate, come una maggiore resistenza all'usura o una migliore conducibilità termica, potrebbe risolvere alcuni degli attuali limiti dell'AM nella pressofusione. Wes ha anche evidenziato il potenziale dell'intelligenza artificiale per accelerare i processi di sviluppo e simulazione dei materiali, consentendo ai produttori di identificare le soluzioni ottimali in modo più rapido e accurato.
Per Wes, il futuro dell'AM nella pressofusione è allo stesso tempo stimolante ed entusiasmante. "Stiamo solo grattando la superficie di ciò che è possibile", ha detto. "I prossimi anni porteranno innovazioni che non solo miglioreranno i processi, ma ridefiniranno il modo in cui pensiamo alla produzione nel suo complesso".
Grazie alle intuizioni condivise da Wes Byleveld nel Podcast Additive Snack, vediamo come una miscela di competenze tradizionali e tecnologie all'avanguardia possa affrontare sfide di lunga data e aprire la porta a nuove opportunità. Con l'evoluzione dei materiali, delle capacità delle macchine e dell'automazione della progettazione, il futuro dell'AM nella pressofusione appare sempre più roseo.
Per i produttori che cercano di rimanere competitivi in un mercato esigente, il messaggio è chiaro: esplorare l'AM non significa solo tenere il passo, ma anche essere all'avanguardia.
Ascoltare e saperne di più
Approfondite questa affascinante discussione ascoltando l'episodio completo dell'Additive Snack Podcast. Potrete ascoltare le opinioni di esperti del settore come Wes Byleveld e scoprire come l'AM stia rivoluzionando i processi di produzione in tutti i settori.
Esplora il percorso professionale di Wes Byleveld su LinkedIn e scopri di più sull'innovativo lavoro di Exco Engineering nella produzione additiva.
