Una soluzione completa per l’additive manufacturing

Siemens propone un'offerta che integra l'intero processo di additive manufacturing, dall'ottimizzazione automatizzata dei progetti basati sulle performance alla stampa 3D avanzata.

La business unit PLM di Siemens ha realizzato una nuova soluzione completa per sfruttare tutto il potenziale dell’additive manufacturing. La nuova soluzione, disponibile a partire da gennaio 2017, è un’offerta integrata di software per progettazione, simulazione, fabbricazione digitale e gestione di dati e processi. La nuova offerta consentirà alle aziende di sfruttare pienamente i vantaggi della tecnologia dell’additive manufacturing più avanzata, più semplicemente nota come stampa 3D.

La soluzione integrata utilizzerà modelli intelligenti lungo tutte le fasi del ciclo di sviluppo, senza bisogno di conversioni fra i vari applicativi e processi. I clienti avranno così accesso a una tecnologia convergent modeling automatizzata, basata su nuove funzionalità di ottimizzazione topologica grazie alle quali è possibile ottenere forme organiche che un progettista difficilmente potrebbe immaginare e che sarebbero impraticabili o impossibili da produrre con i processi manifatturieri tradizionali. Questa tecnologia, unita al nuovo software avanzato di Siemens per l’additive manufacturing, consentirà alle aziende di “ridisegnare” qualsiasi oggetto per ottenere prestazioni ottimali a un costo inferiore. Inoltre, la possibilità di stampare in 3D una forma ottimizzata consente di ridurre il numero di parti di un assieme e, conseguentemente, diminuirne il peso e aumentarne la resistenza. Molti settori industriali, dall’automobilistico, all’aerospaziale, ai dispositivi medicali, potranno beneficiare di un notevole valore aggiunto.

I progettisti sono formati per realizzare prodotti con le tecnologie tradizionali, che possono tuttavia limitare la creatività e l’innovazione. Attualmente i pezzi vengono prodotti mediante lavorazioni di forgiatura, stampaggio a iniezione, colata o asportazione di truciolo. Offrendo a ingegneri e progettisti una modalità completamente nuova per la progettazione e la fabbricazione di parti, Siemens contribuisce a reinventare una nuova generazione di prodotti. Le aziende possono infatti creare progetti unici con prestazioni migliori e un rapporto resistenza/peso notevolmente superiore, applicando tecnologie avanzate di simulazione e analisi integrate per prevedere le prestazioni dei progetti. 

La nuova soluzione di additive manufacturing comprenderà: il software NX, la soluzione di Siemens per la progettazione, produzione e ingegnerizzazione integrate a computer (CAD/CAM/CAE); il portafoglio Simcenter, annunciato recentemente, che mette a disposizione software di simulazione e testing; il software Teamcenter, la soluzione per la gestione del ciclo di vita digitale; Simatic IT Unified Architecture Discrete Manufacturing e Simatic WinCC, due componenti dell’offerta Manufacturing Operations Management (MOM) di Siemens per l’esecuzione e l’automazione dei processi produttivi.

Fra le nuove tecnologie presenti nella soluzione che consente la progettazione generativa, spiccano il convergent modeling e l’ottimizzazione topologica. La tecnologia convergent modeling, annunciata con l’ultima release di NX, è la prima tecnologia di questo genere. Grazie ad essa, gli ingegneri potranno ottimizzare la progettazione ai fini della stampa 3D, velocizzare l’intero processo di progettazione e disporre di funzionalità di “scansione e stampa” che aumentano l’efficienza delle attività di reverse engineering. Si tratta di un paradigma di modellazione completamente nuovo che semplifica notevolmente il lavoro su geometrie costituite da una combinazione di facce, superfici e solidi, senza bisogno di lunghe e dispendiose conversioni di dati.

L’ottimizzazione topologica è un’altra nuova tecnologia che aiuterà gli analisti ad automatizzare il processo iterativo di progettazione e ottimizzazione delle parti per la definizione delle prestazioni multifisiche, come ad esempio vibrazioni, fluidodinamica e trasferimento termico. Le funzionalità integrate di simulazione e analisi predittiva consentono di valutare il progetto in termini di producibilità per avere la sicurezza necessaria per portare avanti progetti ottimizzati ai fini della produzione additiva.

Oltre a queste nuove tecnologie, Siemens introdurrà anche una nuova soluzione per la preparazione della stampa 3D di parti metalliche e plastiche, basata sull’utilizzo degli stessi modelli intelligenti dalla fase di progettazione a quella di simulazione, favorendo l’automazione delle modifiche ai progetti e snellendo l’intero processo. La nuova soluzione assiste gli operatori nella fabbricazione di parti mediante stampa con sinterizzazione di polveri e fusione multigetto. Per la stampa 3D di parti metalliche, NX prepara i modelli per la deposizione laser e la programmazione del controllo numerico. Il processo comprende la simulazione per macchine utensili additive ibride, dove la deposizione di polveri metalliche è abbinata a operazioni di asportazione in un’unica macchina. Per i materiali estrusi come plastica e nylon con rinforzi in fibra di carbonio è stata sviluppata ed è in fase di collaudo una nuova tecnologia per la programmazione di robot multiassi per il processo di modellazione a deposizione fusa (FDM). Una volta stampate le parti, lo stesso sistema NX integrato viene utilizzato per le lavorazioni a controllo numerico successive alla stampa, ad esempio la programmazione intuitiva dell’asportazione delle strutture di supporto, la lavorazione di precisione delle superfici e altre operazioni di lavorazione e ispezione.

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