Stampa 3D e lavorazioni CNC, binomio vincente SolidCAM e Desktop Metal

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In occasione dell’evento ‘Innovazione in officina: dall’idea al prodotto con SolidCAM e Desktop Metal‘ è stato possibile toccare con mano i vantaggi offerti dalle più evolute tecnologie per la stampa 3D in metallo, supportate nella finitura CNC da software CAM di ultima generazione.

Qual è la tecnologia migliore per produrre un particolare meccanico: tramite additive manufacturing o per asportazione di truciolo? La domanda è posta in maniera errata: è il contesto a stabilire necessità, opportunità e a guidare le scelte. Non di rado, poi, le tecnologie sono complementari tra loro, non alternative. Questo concetto è emerso in modo evidente, supportato da diversi esempi pratici, in occasione dell’incontro organizzato da SolidCAM Italia e SolidManufacturing – business unit di SolidWorld GROUP – in partnership con Desktop Metal presso il Polo Tecnologico di Bentivoglio (BO). L’evento ha mostrato quali siano le opportunità offerte dai diversi approcci e come, sempre più spesso, le rispettive potenzialità si sommino, a totale beneficio delle officine meccaniche.

Una cosa è certa: l’additive manufacturing in metallo sta rivoluzionando il modo di lavorare in officina. Lo ha ben evidenziato nel proprio intervento Daniele Rosella, sales director metal additive manufacturing per SolidManufacturing, indicando i vantaggi e i punti di forza che il binder jetting sviluppato da Desktop Metal può offrire. “Ad oggi, non esiste una tecnologia di stampa 3D a metallo che da sola garantisca una rugosità o una tolleranza geometrica paragonabile a quella ottenibile con una macchina a controllo numerico – ha spiegato Rosella -. Però, i vantaggi derivanti dall’utilizzo delle stampanti 3D per metallo Desktop Metal sono più legati alle geometrie ottenibili – impossibili con le tradizionali macchine a CNC; alla velocità di esecuzione; al costo per pezzo decisamente ridotto. È importante dunque progettare opportunamente il pezzo, in modo da sfruttare le qualità intrinseche dell’additive manufacturing senza dover impegnare macchine utensili dall’elevato costo orario e operatori specializzati”.

Come per gli edifici, la solidità di un progetto dipende dalle sue fondamenta: poter disporre di strumenti potenti ma di utilizzo semplice apre le porte a diverse possibilità. SolidWorks, ad esempio, è il software di progettazione parametrica che consente di sviluppare geometrie da zero, di importarle da fonti esterne (altri software, nuvole di punti ecc.), assemblare il tutto e infine eseguire prove e test di vario tipo, come interferenze o verifiche strutturali. Utili anche le funzioni che permettono di creare, in una manciata di secondi, tavole tecniche complete di distinta materiali, proiezioni ortogonali, esplosi e così via. Quando viene poi il momento di generare il percorso utensile, SolidCAM è il software che consente di ottenere i massimi benefici. “Innanzitutto è un applicativo nativamente integrato in SolidWorks: ciò significa che non occorre esportare e importare i file tra sistemi diversi, con evidenti perdite di tempo e potenziali problemi di compatibilità – conferma Marco Alberghini, senior application engineer di SolidCAM Italia -. Inoltre, grazie alla tecnologia brevettata iMachining, è in grado di ridurre del 70% il tempo di lavorazione e di aumentare fino a 5 volte la vita utensile. Il tutto senza essere tecnici esperti: il software analizza il grezzo di partenza e le geometrie del pezzo finale, proponendo avanzamenti e velocità ottimali in funzione del tipo di macchina e di utensili. In questo modo si può passare dal progetto CAD alla lavorazione in macchina nel giro di pochissimo, sempre con la sicurezza garantita dagli algoritmi di controllo anticollisione”.

SolidCAM Italia ha pensato anche alle esigenze degli studi tecnici e di progettazione, che per eseguire prototipazioni o piccole produzioni hanno la necessità di utilizzare macchine utensili a controllo numerico. “Per questo abbiamo sviluppato SolidMill, una fresatrice a CNC di piccole dimensioni ma in grado di gestire lavorazioni all’interno di un volume di lavoro pari a 365x400x200 mm – aggiunge Massimo Castaldelli, responsabile vendite SolidCAM per SolidCAM Italia -: il peso ridotto, i 2 kW di potenza e il mandrino ad alta velocità da 24.000 giri/min la rendono una macchina ideale anche per uso didattico. Può inoltre essere utilizzata all’interno di uffici e, nella sua ultima evoluzione, è stata equipaggiata con apposite ruote per spostarla con facilità dove occorre”.

Nelle lavorazioni in ambito di stampa 3D, Desktop Metal sta quindi portando la rivoluzione del binder jetting. L’additive manufacturing in metallo è spesso accostato alla sinterizzazione laser, ma la tecnologia binder jetting ha compiuto considerevoli passi in avanti e oggi offre interessanti prospettive di ulteriore sviluppo. Entrambe le soluzioni prevedono la deposizione di un letto di polvere, ma il binder jetting si basa su due distinte fasi successive: l’adesione del materiale attraverso un legante (che viene depositato in maniera simile a quanto avviene nelle stampanti a getto di inchiostro) e un successivo passaggio in forno per consolidare il tutto facendo evaporare il legante e fondendo tra loro le particelle metalliche.

“Pur non essendo una tecnologia nuova in assoluto, da alcuni anni il binder jetting sta riscuotendo sempre più interesse grazie ai recenti sviluppi che aziende come la nostra hanno apportato alle macchine – spiega Federico Ferrari, regional technical manager Europa e Middle East di Desktop Metal -. L’assenza del laser è un vantaggio sia in termini di velocità di processo, con un rapporto di 1:10 in favore del binder jetting, sia per quanto riguarda gli impianti necessari, poiché non c’è calore da smaltire durante la stampa. Inoltre, non sono richieste strutture di supporto per le parti, assicurando la possibilità di eseguire nesting molto spinti e ottimizzare così al massimo il relativo output. Si aprono in tal modo interessanti possibilità legate non solo alla prototipazione e alle piccole serie, ma anche ai lotti più numerosi in funzione della dimensione della stampante”.

A tal proposito l’offerta di Desktop Metal si differenzia per le caratteristiche tecniche delle singole macchine e, dunque, per i risultati ottenibili. InnoventX è la stampante ideale per uffici, studi tecnici e per sostenere le attività di ricerca & sviluppo nelle aziende. Gestisce quattro differenti leganti e può lavorare con un numero considerevole di materiali. Il volume di stampa, pari a 160x65x65 mm, è ideale anche per abilitare la produzione in piccola serie di particolari medio-piccoli. Per gestire volumi maggiori, Desktop Metal ha sviluppato Shop System: capace di accogliere particolari fino a 350x222x200 mm, è adatta anche per ospitare un numero considerevole di pezzi di piccole dimensioni. In entrambi i casi, il software a corredo è pensato per supportare i tecnici nella scelta dei parametri di stampa migliori in funzione dei ritiri post forno.

L’incontro ‘Innovazione in officina: dall’idea al prodotto con SolidCAM e Desktop Metal’ si è quindi rivelato di grande interesse per i numerosi ospiti presenti, che hanno potuto apprezzare la completezza dell’offerta tecnologica presente all’interno di SolidWorld GROUP, la cui competenza è suddivisa per business unit. “Il gruppo è strutturato per offrire soluzioni che seguono la sequenza produttiva ideale per le aziende del settore – ha concluso Lucio Ferranti, managing director di SolidManufacturing e membro del board di SolidWorld GROUP -: il prodotto di una si integra alla perfezione con quello della successiva, così da assicurare sempre le migliori performance. Inoltre questo ci permette di rispondere a ogni tipo di richiesta: la stampa 3D del metallo è una tecnologia straordinaria, ma che richiede alcuni passaggi aggiuntivi per raggiungere la qualità imposta dal mercato. Qualunque sia la loro necessità, i nostri clienti potranno contare sul supporto di una realtà qualificata e capace di assicurare il miglior risultato possibile”.

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