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100 AUTOMAZIONE OGGI 408 SOLUZIONI SOFTWARE PER L’INDUSTRIA S SI esperienze un cilindro. Grazie all’additive manufacturing (stampa 3D), gli utensili sviluppati utilizzando la simulazione sono arrivati in sole tre settimane, al costo di 3.000 dollari e hanno funzio- nato perfettamente già al primo utilizzo. HEX di nuova generazione Senior Flexonics produce scambiatori di calore industriali, nonché raffreddatori EGR per veicoli pesanti, medi e leg- geri, tubi e rotaie per carburante diesel ad alta pressione, tubi dell’acqua, turbo oil drain line, soffietti metallici, getti di raffreddamento a pistoni e assiemi complessi. Gli ingegneri dell’azienda hanno recentemente progettato una nuova ver- sione di HEX per aumentare la conduzione del calore tra i fluidi caldi e freddi e ottenere un refrigeratore più piccolo e leggero, vantaggi importanti nei mercati automotive e trucking. Per fare questo, hanno progettato alette longitudinali all’interno dei tubi che aumentassero l’area di contatto tra il gas caldo e il liquido freddo dello scambiatore di calore. Quando Senior Flexonics ha richiesto dei preventivi per costruire i progressive die necessari per fabbricare le alette, i fornitori hanno risposto che la profondità di queste ultime imponeva una forzatura al materiale in acciaio inossidabile, al limite della sua formabilità. Hanno affermato inoltre che sarebbe statomolto difficile pre- vedere in anticipo una geometria dei tool che fornisse la forma finale corretta, senza contare la preoccupazione di lacerare le aree ad alto stress ed evidenziando la necessità di un processo trial-and-error per soddisfare le specifiche di progetto. Simulazione dell’operazione di stampaggio Gli ingegneri di Senior Flexonics hanno dunque deciso di progettare l’utensile internamente e di adibire un ufficio a servizi di stampa 3D per farlo. Pur non avendo familiarità con Senior Flexonics sta sviluppando HEX, uno scambiatore di calore liquido/aria compatto di nuova generazione per ap- plicazioni industriali e mobili. L’utilizzo di tubi alettati per aumentare il trasferimento di calore tra il gas caldo nei tubi e l’acqua fredda nei serbatoi ha permesso di ottenere un nuovo prodotto, più piccolo e leggero rispetto agli altri mo- delli. Tuttavia, questi tubi sono difficili da produrre perché l’elevato rapporto altezza-larghezza delle alette ne rende difficile lo stampaggio, sia sul foglio grezzo sia sullo stampo progressivo. Quando l’azienda ha presentato questo nuovo progetto ai suoi due fornitori di utensili, ha ricevuto un rifiuto dal primo e dal secondo la richiesta di 12 settimane e 60.000 dollari per il lungo processo di trial-and-error in officina. Gli ingegneri di Senior Flexonics hanno deciso quindi di simu- lare l’operazione di stampaggio avvalendosi del software Ansys LS-Dyna con l’obiettivo di accelerare il processo di prototipazione degli utensili. La simulazione ha permesso di identificare e correggere i problemi in un progetto di stampo progressivo già esistente, selezionare la parte di materiale corretta e validare il processo di piegatura dei fogli alettati in Velocizzare la progettazione di utensili Sono state progettate alette longitudinali all’interno dei tubi che aumentassero l’area di contatto tra il gas caldo e il liquido freddo dello scambiatore di calore Senior Flexonics realizza utensili a costi inferiori grazie ad Ansys Mark Davey La nuova versione di HEX in grado di aumentare la conduzione del calore tra i fluidi caldi e freddi