La stampa 3D nel settore manifatturiero
Applicazioni ed esempi pratici
Le migliori pratiche per la stampa 3D negli ambienti di produzione e lavorazione
Pressione sui costi, requisiti normativi, richieste crescenti da parte dei clienti e molto altro ancora. Le aziende del settore produttivo e industriale si trovano ad affrontare una serie di sfide in continua espansione. Allo stesso tempo, questioni come l'efficienza energetica e delle risorse stanno diventando sempre più importanti.
La produzione additiva offre un ampio spettro di potenziali vantaggi economici e sostenibili alle aziende del settore produttivo e industriale.
La stampa 3D industriale apre nuove opportunità e fornisce soluzioni in molti modi diversi, dalla produzione di pezzi all'ottimizzazione del ritorno sugli investimenti. Noi di EOS offriamo soluzioni personalizzate da un'unica fonte per la tecnologia e tutto ciò che serve per una transizione rapida e sicura.
Maggiore efficienza in termini di costi, funzionalità e design
Il DMLS offre molti vantaggi alle aziende dell'industria elettronica, tra cui un più rapido time to market, la produzione di prototipi, parti pilota e piccole serie e la rapida implementazione di soluzioni specifiche per il cliente. Che si tratti di scambiatori di calore, alloggiamenti, parti di comunicazione, droni, circuiti stampati tridimensionali o induttori, la varietà delle possibili applicazioni di produzione additiva abbraccia l'intero settore.
Noi di EOS siamo pronti a supportare le vostre applicazioni, dalle macchine e periferiche ai materiali, fino ai servizi di consulenza per il successo dell'introduzione, dell'implementazione e dell'espansione del vostro programma di produzione additiva. Il nostro portafoglio si basa su decenni di esperienza di mercato, sulla competenza in argomenti specifici del settore e sulla collaborazione con partner leader.
Vantaggi degli scambiatori di calore stampati in 3D
- Produrre componenti leggeri ed efficienti dal punto di vista dello spazio
- Realizzazione di canali di raffreddamento molto complessi
- Evitare le giunzioni e ottenere un'eccellente conducibilità termica
- Sviluppo rapido del prodotto
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Betatype
Betatype è un'azienda tecnologica specializzata nella progettazione per la stampa 3D che spinge costantemente i limiti della produzione additiva. Bilanciando attentamente l'impilamento degli elementi di raffreddamento e riducendo al minimo le strutture di supporto, lo spazio disponibile è stato sfruttato in modo ottimale: 384 pezzi sono stati prodotti in un unico lotto.
Un design ottimizzato e percorsi di scansione laser intelligenti hanno ridotto il tempo di produzione da 444 ore a sole 34 ore. Ciò ha comportato notevoli vantaggi economici per i clienti di Betatype: i costi unitari sono stati ridotti del 90%.
Confluire
Gli scambiatori di calore possono essere stampati in 3D a partire da leghe termoconduttive di alta qualità che combinano diverse proprietà vantaggiose, come un design flessibile, proprietà di trasporto del calore ottimizzate e dimensioni ridotte.
La fabbricazione additiva ha permesso a Conflux di progettare geometrie interne che hanno aumentato radicalmente la superficie in un determinato volume. In questo modo è stata triplicata la reiezione termica e allo stesso tempo la caduta di pressione è stata ridotta di due terzi. Inoltre, è stato realizzato un design compatto e nuovo con una riduzione del 55% della lunghezza.
Il sistema
TheSys è un fornitore di servizi di ingegneria che sviluppa sistemi di raffreddamento, sistemi di condizionamento e scambiatori di calore. Insieme a EOS e AM Metals, hanno superato i limiti della fattibilità per sviluppare uno scambiatore di calore per CPU da gioco all'avanguardia, ottimizzato per la produzione additiva in una sola settimana di sviluppo.
Con il sistema flessibile di produzione del metallo EOS M 290 , AM Metals GmbH ha prodotto uno scambiatore di calore raffreddato ad acqua che offre la stessa capacità di raffreddamento con solo un quinto delle dimensioni. Rispetto agli altri principali dissipatori per CPU da gioco, è anche più leggero del 76%.
Design complesso e produzione flessibile
Una custodia stabile protegge l'interno. Le custodie robuste sono spesso essenziali, soprattutto per i dispositivi elettronici sensibili. Devono essere robuste e adeguatamente sigillate, ma anche adattarsi il più possibile, e devono essere prodotte abbastanza rapidamente per ottenere cicli di produzione brevi. Tuttavia, con il processo di stampaggio a iniezione, la produzione di custodie con queste proprietà è fattibile solo in produzioni di serie molto grandi.
La stampa 3D industriale offre un'alternativa economica per la produzione in piccola e media serie di custodie in plastica. Sia che si tratti di materiali con proprietà isolanti o di dissipazione particolarmente favorevoli, la produzione additiva di alloggiamenti è caratterizzata da efficienza dei costi, libertà di progettazione e potenziale di integrazione funzionale.
Sia che si vogliano realizzare prototipi, serie pilota o piccole produzioni in serie di alloggiamenti, la produzione additiva offre molte potenzialità, non ultima quella di ridurre i costi di produzione.
Vantaggi degli alloggiamenti stampati in 3D
- Integrare le funzionalità per ridurre il numero di componenti
- Riduzione del time-to-market
- Processo di produzione economicamente interessante
- Produrre componenti stabili per l'uso finale
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Custodia per telecamera stampata in 3D per uso esterno
La sfida consisteva nel produrre un numero ridotto di unità di un robusto supporto per telecamera dal design complesso. L'alloggiamento doveva essere abbastanza flessibile da contenere sei telecamere. Allo stesso tempo, il processo di produzione doveva essere aperto per supportare successive iterazioni del design senza causare problemi.
Grazie alla tecnologia EOS, è stato possibile realizzare con successo un progetto di prodotto che in precedenza sarebbe stato impossibile.
La collaborazione con Freedom360 ha permesso di apportare rapidamente modifiche al progetto. Midwest Prototyping è stata in grado di implementare una produzione economicamente vantaggiosa in piccole quantità.
Canto
La lampada subacquea sviluppata è più piccola, più leggera e più robusta di qualsiasi altra sul mercato. Canto è riuscita a risolvere questa sfida con un materiale FORMIGA P 110 Velocis utilizzando il materiale PA 2200.
Il sistema interno dell'attacco della lampada fabbricato in modo additivo, dotato di un meccanismo di chiusura a molla, è prodotto in un unico pezzo. Ciò ha permesso di ridurre il numero di parti di assemblaggio da 3 a 1. Con un peso di soli 580 grammi, la lampada stabilisce nuovi standard. Come ulteriore vantaggio, Canto Ing. GmbH si è risparmiata la necessità di produrre un costoso strumento per lo stampaggio a iniezione, che sarebbe costato fino a 35.000 euro.
Affidabile e leggero, flessibile e intelligente
L'automazione avanza e tutti i tipi di processi produttivi e intralogistici sono sempre più collegati in rete grazie alla digitalizzazione. La robotica e i sistemi di presa svolgono un ruolo fondamentale in questo contesto. Ma la tecnologia di presa, in particolare, deve affrontare sempre nuove sfide. La produzione additiva consente di affrontare in modo mirato le tendenze del mercato in rapida evoluzione.
La robotica non è più un'attività praticabile solo per le grandi aziende: anche le PMI possono trarne vantaggio. Il contesto: è possibile immettere sul mercato utensili di presa più leggeri progettati per robot più piccoli ed economici. Di conseguenza, le soluzioni di automazione richiedono investimenti significativamente inferiori e si ripagano più rapidamente. Oltre a ridurre i costi, una pinza leggera con la stessa capacità di carico favorisce movimenti più rapidi e quindi tempi di ciclo più brevi, un obiettivo centrale nel mondo della produzione.
Vantaggi delle pinze stampate in 3D
-
La pinza può essere adattata direttamente al prodotto utilizzando i dati di progettazione.
- L'ampia libertà di progettazione consente di incorporare elementi di sicurezza e punti di rottura predeterminati.
- Il metodo consente di integrare funzionalità intelligenti direttamente nel pezzo, facilitando la tecnologia dei sensori e il monitoraggio dei processi.
- Le parti sono prodotte in un unico pezzo, con conseguente risparmio sui tempi di assemblaggio.
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Storia di successo
Successo tangibile - Pinza bronchiale con piastra di base funzionale
Il gruppo Wittmann era alla ricerca di una soluzione leggera con una membrana flessibile per controllare una coppia di pinze di presa tramite aria compressa. La soluzione doveva incorporare tutti i collegamenti e i canali pneumatici direttamente nella piastra stessa. Dopo aver semplificato il progetto, sono state prodotte con successo pinze stabili su una piastra funzionale in piccola serie su una FORMIGA P 100.
FESTO
La sicurezza del processo gioca un ruolo fondamentale nei sistemi di presa per evitare errori di manipolazione. Tuttavia, è auspicabile che le pinze siano più flessibili, in modo da poter gestire pezzi diversi. Idealmente, la produzione dovrebbe essere monitorata in tempo reale per identificare eventuali difetti o potenziali ottimizzazioni utilizzando i dati registrati.
La produzione additiva è la chiave per integrare funzionalità aggiuntive come sensori, valvole intelligenti o ventose personalizzate automaticamente. Cerniere, condotti d'aria e supporti per sensori possono essere integrati direttamente nella progettazione del sistema di presa e realizzati in fase di produzione. In questo modo si eliminano anche le fasi di assemblaggio non necessarie, riducendo i costi di produzione.
Trinckle e Kuhn-Stoff
Il lavoro di progettazione costa denaro e tempo. Un altro fattore è che le competenze necessarie in materia di progettazione e CAD possono non essere facili da acquisire. Prendendo come esempio i sistemi di presa, trinckle e Kuhn-Stoff hanno collaborato per studiare come sia possibile automatizzare un processo di sviluppo e progettazione efficiente senza richiedere conoscenze approfondite di progettazione 3D e CAD.
Pinza di estrazione stampata in 3D
Storia di successo | SSI Schäfer
La pinza speciale individuale di PA 2200 consente di ridurre i tempi di allestimento e di aumentare i tempi di produzione, ottenendo una riduzione del peso di oltre il 70%.
Fine del braccio per un imballaggio più intelligente
Storia di successo | Anubis 3D
Un innovativo braccio industriale stampato in 3D consente al Gruppo Langen di alleggerire il carico della linea di confezionamento robotizzata del cliente.
Mano robotica in poliammide
Storia di successo | ASS Maschinenbau
Fabbricazione di una mano robotica leggera con canali d'aria integrati in poliammide con EOSINT P 396.
Produzione additiva di parti per turbomacchine
Le turbomacchine sono indispensabili per la produzione di energia. I suoi componenti ad alte prestazioni sono caratterizzati da progetti complessi e altamente tecnologici, che devono essere sempre più robusti e potenti con l'aumento della domanda di energia. Inoltre, i componenti delle turbomacchine devono essere resistenti e affidabili, anche a temperature superiori al punto di fusione.
La stampa 3D dei metalli (DMLS) offre le giuste basi tecnologiche per implementare una strategia di raffreddamento ottimizzata, tra le altre cose. Le parti possono essere progettate e realizzate per trasportare e applicare energia con una precisione sempre maggiore. Processi di riparazione innovativi, ad esempio, stanno rivoluzionando l'efficienza delle parti delle turbomacchine costruendo nelle aree usurate direttamente sulla parte originale.
Vantaggi delle parti di turbina stampate in 3D
Migliorare le prestazioni dei componenti
La fabbricazione additiva consente di produrre pezzi complessi con funzionalità integrate. Riducendo il tasso di scarto, si possono ottenere anche costi inferiori dei pezzi e tempi di consegna più brevi.
Accelerare lo sviluppo
Direttamente dai dati CAD: ottimizzazioni più rapide della progettazione e cicli di sviluppo più brevi sono possibili grazie alla costruzione di prototipi con la stampa 3D.
Ottimizzare la manutenzione
Riduzione dei costi grazie alla possibilità di riparare pezzi con canali di raffreddamento complessi, con minori tempi di inattività.
Migliorare la logistica dei ricambi
Pezzi di ricambio su richiesta: anche i piccoli lotti possono essere prodotti in modo economico, riducendo i costi di stoccaggio.
STORIA DI SUCCESSO
Material Solutions e Siemens - Progetto innovativo Risultati eccezionali
La collaborazione tra Siemens, Material Solutions ed EOS dimostra che la stampa 3D in metallo è una tecnologia affidabile e collaudata, utilizzabile anche per applicazioni "in movimento", senza alcun compromesso. In primo piano: lo sviluppo di una nuova pala di turbina. Il pezzo è stato sviluppato con Siemens NX, costruito su sistemi EOS e prodotto da Material Solutions.
- Prestazioni aumentate a 13 000 giri/min.
- 75 % di tempo di sviluppo più breve e 50 % di tempo di consegna più rapido
- Utilizzabile con temperature ambiente fino a 1 250 °C
Lame, iniettori di carburante, bruciatori e camere di combustione, rivestimenti, guarnizioni e alloggiamenti: quando si producono parti per il settore energetico, l'integrazione funzionale e la resistenza al calore sono fattori decisivi per la longevità e la scelta del processo. Per questi fattori, la stampa 3D industriale apre opportunità al di là della portata dei processi di produzione convenzionali. Le applicazioni vanno dalle pale delle turbine stampate in 3D a soluzioni di riparazione innovative. Scoprite in questa pagina come abbiamo aperto nuove strade nel settore delle turbomacchine insieme ai nostri clienti.
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STORIA DI SUCCESSO
Siemens - Frontali dei bruciatori con integrazione funzionale
Siemens si affida a un sistema EOS per la produzione di frontali di bruciatori caratterizzati da un'integrazione funzionale - riprogettati con Siemens NX e prodotti in serie su EOS M 400-4 da EOS NickelAlloy HX.
Il pezzo è prodotto come un unico pezzo e non ha più 13 componenti diversi Poiché viene utilizzato meno materiale, il pezzo è notevolmente più leggero. Il tempo di consegna si riduce da 26 settimane a 3 settimane. La riduzione del riscaldamento del metallo prolunga la durata di vita del pezzo
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STORIA DI SUCCESSO
Siemens - Gestione ottimizzata della manutenzione basata sulla stampa 3D
I tempi di inattività causati da riparazioni e interventi di manutenzione sono un fattore di costo enorme negli impianti di generazione di energia su larga scala. Soprattutto per i pezzi ad alta complessità e con canali integrati, il processo di riparazione ibrido basato su DMLS offre opportunità uniche per risparmiare tempo e costi. Come funziona? Le aree soggette a usura vengono ricostruite direttamente sul pezzo originale. Ciò comporta vantaggi di vasta portata:
- Non sono necessarie ulteriori fasi di saldatura
- Miglioramento della qualità del collegamento tra l'area ricostruita e la parte originale
- L'allineamento delle strutture interne è preservato
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Un compito impegnativo e una soluzione intelligente
Grazie a un sistema EOS personalizzato, Siemens ha trovato il successo con un processo di manutenzione preciso e veloce per le punte dei bruciatori soggette a forti sollecitazioni termiche nelle turbine a gas. Le riparazioni vengono eseguite costruendo direttamente sul materiale usurato, risparmiando tempo e costi.
- I tempi di riparazione sono stati ridotti del 90 %
- Il processo di riparazione è diventato significativamente più snello
- I miglioramenti tecnici possono essere incorporati durante le riparazioni
Euro-K
Il nuovo bruciatore è in grado di utilizzare con la stessa efficacia combustibili gassosi e liquidi. La nuova geometria ottimizzata consente anche l'utilizzo di combustibili liquidi classificati come difficili da bruciare, come gli oli fusel che si ottengono dalla distillazione dell'alcol. Un altro effetto positivo è che il design innovativo del bruciatore ha permesso di ridurre del 20% le dimensioni della camera di combustione.
Tutto ciò che serve per le parti di turbomacchine da un unico fornitore
Offriamo sistemi robusti con qualità ripetibile dei pezzi e un'ampia gamma di materiali, in grado di gestire diverse applicazioni, comprese quelle ad alte temperature. A complemento di ciò, offriamo anche strumenti e software per un monitoraggio completo della qualità e un reparto di consulenza che si occupa delle vostre esigenze.