Periodico bimestrale
Anno XIX, numero 89
nov./dicembre
ISSN 1128-3874

Stampa 3D e ottimizzazione daranno forma ai prodotti del futuro

N. 71 – nov./dic. 2015

Stampa

Stiamo vivendo in questi anni la rivoluzione dell’industria 4.0 e molto presto vedremo componenti con forme sempre più complesse grazie alla flessibilità offerta dalle nuove tecniche di fabbricazione basate sulla stampa 3d (additive manufacturing). È un momento di grandi cambiamenti per la produzione industriale. La stampa 3d da processo di nicchia sta diventando una mainstream technology; e una spinta molto forte si è avuta in questi ultimi due anni perché alcuni dei brevetti più importanti sono scaduti all’inizio del 2014 (SLS – Selective Laser Sintering).

Il mondo del CAE si sta preparando alle nuove sfide e gli strumenti di ottimizzazione topologica e di forma, fino ad oggi utilizzati solo in ambiti molto particolari, troveranno nei prossimi anni un impiego molto più ampio visto che il ciclo di progettazione oggi consolidato (CAD, CAE, CAM), si sta trasformando in un processo integrato, lo Smart Manufacturing, in cui sarà il problema tecnico stesso a definire la geometria del componente; con un rinnovato interesse verso i solutori adjoint (strutturali e fluidodinamici) che consentono di individuare le forme ottime in base alle prestazioni richieste. 

Un esempio che trovo molto rappresentativo è quello di GE che sta già utilizzando la stampa laser partendo da polveri metalliche per fabbricare le palette delle turbomacchine. Al momento mantenendo la forma tradizionale, visto che mettendo il materiale solo dove serve si registra un abbattimento dei costi di produzione del 50%, ma che sta già guardando oltre per sfruttare i molteplici benefici offerti da questa tecnologia: riduzione del numero di parti (un iniettore costituito oggi da 20 pezzi potrà essere realizzato come un singolo componente), realizzazione di canali di raffreddamento interni con forma complessa, realizzazione di alleggerimenti in zone dove il materiale è poco caricato, realizzazione di forme smussate delle superfici a contatto con fluidi per guidarne al meglio le traiettorie riducendo le perdite.

Le sfide poste dall’innovazione tecnologica non si limitano ai processi ed agli strumenti, ma coinvolgono ovviamente anche le persone. E le grandi opportunità offerte dalle nuove tecnologie verranno sfruttate dalle aziende che sapranno evolvere più rapidamente.

— Marco Evangelos Biancolini

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