Simufact, parte del reparto Manufacturing Intelligence di Hexagon, ha introdotto la simulazione del metal binder jetting (MBJ), consentendo ai produttori di prevedere e prevenire la distorsione che avviene durante il processo di sinterizzazione sulle componenti in fase di progettazione. Il nuovo strumento di simulazione segna un significativo passo in avanti per l’additive manufacturing perché consente ai produttori di migliorare la qualità dei processi sfruttando al contempo i vantaggi esclusivi offerti dal MBJ per la produzione in serie.
Stampa senza supporto
Il metal binder jetting è una nuova tecnologia nell’additive manufacturing e presenta numerosi vantaggi molto importanti rispetto ai comuni processi di fusione a letto di polvere; elevati volumi di componenti possono essere stampati con una spaziatura minima; non sono necessarie strutture di supporto e sono possibili lotti di dimensioni maggiori. Essa ha il potenziale di sostituire lo stampaggio ad iniezione, ad elevato costo e per produzioni di volume ridotto, per qualsiasi applicazione, dai componenti automobilistici e aeronautici alle applicazioni medicali. Grazie all’alta risoluzione, potrebbero anche essere ridotti i costi e i tempi di produzione di componenti metalliche complesse e leggere, come ingranaggi o ruote di turbine.
Simuliamo anche il restringersi
Tuttavia, per sfruttare tali vantaggi, i primi utilizzatori possono aspettarsi una ripida curva di apprendimento nell’imparare a ottenere la qualità che richiedono. Una sfida fondamentale è stata quella di prevedere i cambiamenti durante il processo di sinterizzazione. Un componente può restringersi fino al 35% e i semplici modelli di restringimento utilizzati per altri processi non sono in grado di prevedere la distorsione che avviene durante il processo di sinterizzazione post-costruzione. Fino ad oggi, erano necessarie costose prove fisiche per perfezionare la stampa di ciascun componente, impedendo a molti produttori di realizzare offerte MBJ a basso costo e flessibilità.
Messo a disposizione dei clienti di Simufact Additive in agosto, il nuovo strumento amplia le funzionalità del software per i processi MBJ. Le aziende possono ora prevedere il restringimento causato da fattori quali la deformazione termica, l’attrito e la gravità durante la sinterizzazione senza la necessità di conoscenze specialistiche in materia di simulazione. Compensando tali modifiche, i componenti possono essere stampati in 3D così come sono stati progettati e i team di produzione possono ridurre significativamente la percentuale di componenti da scartare o rielaborare. La sollecitazione meccanica indotta dalla sinterizzazione è inoltre prevista prima della stampa, il che mette in evidenza dove potrebbero verificarsi eventuali difetti. I produttori possono servirsi di tali informazioni per apportare modifiche in anticipo nello sviluppare i loro prodotti e ridurre la necessità di costose riprogettazioni.
Ideato per i professionisti della produzione, questo strumento è in grado di automatizzare la configurazione del modello, preparando il file CAD o CAE per la simulazione della produzione; inoltre le simulazioni possono anche essere automatizzate tramite script Python. Per convalidare la compensazione della sinterizzazione e aumentare la confidenza nella qualità, la geometria ottimizzata dello strumento MBJ può essere immediatamente messa a confronto sia con la geometria del progetto iniziale (CAD) sia con una scansione metrologica di un componente fabbricato all’interno dell’interfaccia utente.
“Siamo lieti di presentare sul mercato la prima soluzione per la simulazione del processo di sinterizzazione del metal binder jetting, che consentirà ai produttori di trarre vantaggio da questa nuova e importante tecnologia. Sappiamo che i clienti considerano il metal binder jetting una tecnologia fondamentale per la produzione, in particolare nei casi in cui è necessario produrre componenti complessi in produzioni a volumi elevati, come ad esempio nell’industria automobilistica.
La realizzazione di questo progetto è stata possibile solo grazie alla stretta collaborazione tra i nostri partner nel settore della produzione e delle stampanti e il nostro altamente qualificato reparto di ricerca e sviluppo”, ha affermato Gabriel McBain, Senior Director Product Management, Simufact & FTI.
