Il vantaggio strategico della
Produzione additiva per gli utensili

27 marzo 2025 | Tempo di lettura: 8 min

I produttori si trovano ad affrontare sfide persistenti nell'attrezzaggio che hanno un impatto diretto sull'efficienza della produzione, sulla qualità dei pezzi e sui risultati economici. I problemi di gestione termica creano colli di bottiglia nella produzione. Le geometrie complesse richiedono compromessi progettuali. I lunghi tempi di consegna degli utensili tradizionali ritardano il lancio dei prodotti e limitano la reattività ai cambiamenti del mercato. Con l'intensificarsi di queste sfide, la produzione additiva (AM) è emersa come un'alternativa convincente che risolve questi problemi fondamentali e apre nuove possibilità di ottimizzazione delle prestazioni.

Il caso della produzione additiva di utensili

I metodi tradizionali di produzione degli utensili sono stati utili all'industria per decenni, ma presentano limiti intrinseci. Le geometrie complesse richiedono più fasi di lavorazione, i canali di raffreddamento sono limitati a progetti in linea retta e i tempi di consegna possono allungarsi fino a mesi. L'AM affronta direttamente questi problemi:

• Tempi di consegna ridotti: Mentre gli utensili tradizionali possono richiedere lunghi tempi di messa a punto, quelli prodotti in modo additivo possono spesso essere progettati, stampati e post-processati in poche settimane. Questa drastica riduzione consente una più rapida risposta al mercato e cicli di sviluppo del prodotto più agili.
• Prestazioni migliorate grazie alla libertà di progettazione: L'AM consente di realizzare geometrie finora impossibili, compresi canali di raffreddamento conformi che seguono l'esatto contorno del pezzo. Il risultato è un raffreddamento più uniforme, tempi di ciclo ridotti (spesso del 20-40%) e una migliore qualità dei pezzi con meno difetti.
• Iterazione economicamente vantaggiosa: Apportare modifiche alla progettazione degli utensili tradizionali è costoso e richiede tempo. Con l'AM, le modifiche possono essere implementate digitalmente e un nuovo utensile può essere stampato senza i costi elevati associati alla rilavorazione o alla creazione di nuovi stampi.

Superare le sfide della lavorazione tradizionale

I produttori di tutti i settori industriali devono affrontare sfide comuni in materia di utensili che l'AM è in grado di risolvere in modo unico:

1. Gestione termica: Si consideri la pressofusione ad alta pressione (HPDC), dove i blocchi di graniglia devono affrontare notevoli problemi di fatica termica. I tradizionali canali di raffreddamento rettilinei spesso creano un raffreddamento non uniforme, con conseguenti punti caldi, cedimenti prematuri degli utensili e difetti di fusione. Con l'AM, i canali di raffreddamento possono conformarsi esattamente ai punti in cui si verificano gli squilibri termici, seguendo contorni complessi impossibili da lavorare in modo convenzionale. Questo approccio mirato al raffreddamento prolunga notevolmente la vita dell'utensile, migliorando al contempo la qualità e la consistenza della colata.
2. Longevità degli utensili: Le aree ad alta usura degli utensili hanno tradizionalmente creato problemi di manutenzione e strozzature nella produzione. La combinazione di acciai per utensili ad alte prestazioni e la libertà di progettazione che solo l'AM è in grado di fornire consentono di ottenere durata e prestazioni eccezionali in condizioni difficili, prolungando in modo significativo la durata degli utensili.
3. Geometrie complesse: Quando i progetti dei prodotti diventano sempre più complessi, i metodi di produzione tradizionali faticano a creare utensili in grado di produrre queste forme intricate in modo efficiente. L'AM elimina questi vincoli, consentendo di realizzare utensili che corrispondono perfettamente ai requisiti del prodotto senza compromessi progettuali.

Alimentazione della produzione additiva di utensili

EOS offre una gamma di sistemi di stampa 3D industriali progettati per soddisfare le diverse esigenze dei produttori di utensili. I nostri sistemi in metallo, che utilizzano la tecnologia Laser Powder Bed Fusion (LPBF), offrono la precisione, la ripetibilità e la flessibilità dei materiali necessarie per creare utensili ad alte prestazioni. Sia che abbiate bisogno di un sistema compatto per utensili più piccoli o di un sistema di grande formato per la produzione di grandi volumi, EOS ha la soluzione che fa per voi. I nostri sistemi sono noti per la loro robusta qualità costruttiva, le avanzate capacità di monitoraggio del processo e l'architettura aperta, che consente l'ottimizzazione per soddisfare anche i requisiti delle applicazioni più complesse.

Il vantaggio del materiale: Acciaio per utensili EOS

Se la scelta dei materiali è sempre una questione centrale, nell'utensileria è ancora più importante, perché i pezzi devono resistere all'usura, spesso in condizioni estreme. Ecco perché EOS ha investito molto nella sua linea di utensili, che comprende una gamma di materiali specifici per le applicazioni di utensili. Un esempio è l'EOS ToolSteel 1.2709, che offre prestazioni superiori per le applicazioni di utensili più impegnative. Questo materiale è la scelta preferita di molti produttori leader grazie alle sue caratteristiche eccezionali:

• Caratteristiche meccaniche eccezionali.
• Facile post-elaborazione con eccellente lavorabilità.
• Trattamenti termici a 57 HRC sotto vuoto o in atmosfera di gas inerte.
• Opzioni di finitura versatili, tra cui lavorazione, erosione a scintilla, saldatura, pallinatura, lucidatura e rivestimento.
• Prestazioni superiori in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura.

I leader del settore abbracciano gli utensili AM

Per ogni nuovo processo, i responsabili delle decisioni devono soppesare i costi iniziali o altri cambiamenti rispetto ai benefici attesi, come i risparmi sui costi. Sebbene valga la pena considerare i vantaggi e gli svantaggi della produzione di utensili sia tradizionale che AM, è innegabile che questo processo sia già in atto in tutti i settori industriali con risultati notevoli.

Come iniziare con gli utensili AM

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Il futuro della produzione non richiede solo miglioramenti incrementali, ma anche soluzioni pratiche a sfide persistenti. L'AM per gli utensili offre vantaggi tangibili: tempi di consegna più brevi, prestazioni migliori e vantaggi competitivi che hanno un impatto diretto sull'efficienza produttiva e sui profitti. Scoprite come l'attrezzaggio AM può migliorare i vostri processi produttivi - i vostri concorrenti lo stanno già facendo.