Utensili per l’industria automobilistica prodotti con additive manufacturing.
L’industria automobilistica si confronta ogni giorno con nuove sfide, nuove tendenze di design e implementazioni tecnologiche che spingono le aziende a sviluppare nuovi modelli in breve tempo, richiedendo di conseguenza nuovi utensili o il rimodellamento di utensili esistenti. Per quanto riguarda l’attuale scenario economico mondiale, la riduzione del tempo di attrezzaggio diventa importante quanto la riduzione del time-to-market, tale scenario apre le porte a nuovi processi produttivi come la produzione additiva (AM). In questo studio la manifattura additiva viene impiegata nell’industria automobilistica per la creazione di utensili da impiegare nel un processo di stampaggio per la produzione di componenti di carrozzeria. Il materiale utilizzato, un acciaio legato ad alte prestazioni, è il medesimo che viene impiegato per costruire gli utensili tradizionali di conseguenza non vengono compromesse le proprietà meccaniche dell’utensile risultante; tali utensili sono stati testati da un’azienda automobilistica al fine di determinarne il comportamento in condizioni operative reali, considerando le complesse esigenze del processo di stampaggio. I risultati ottenuti hanno permesso di concludere che la produzione additiva è in grado di fornire utensili per il processo di stampaggio con prestazioni eccellenti con una significativa riduzione del tempo di attrezzaggio.
Conclusioni
Il confronto tra i procedimenti produttivi tradizionali e additivi fornisce pratiche indicazioni per la scelta del processo di fabbricazione degli utensili da stampaggio, permettendo decisioni più consapevoli in base al trade-off tra i costi di produzione e tempi di attrezzaggio.
Il tempo di produzione inferiore, permesso dall’adozione dei procedimenti additivi, sembra essere il fattore chiave consentendo la produzione nei tempi fissati dalle rigide tabelle di marcia tipiche dell’industria automobilistica.
L’analisi dei costi mostra che, a fronte di un costo di processo maggiore, l’additive manufacturing, paragonato alla fusione a schiuma persa, richiede meno operazioni semplificando di conseguenza i processi logistici.
L’analisi dei tempi di produzione mostra che la tradizionale costruzione tramite asportazione truciolo partendo da acciaio laminato offre un buon compromesso a livello di costo ma comunque, impiega 260 ore in più per la produzione del medesimo inserto dell’utensile.
Gli inserti degli utensili da stampaggio costruiti con processi additivi per l’industria automobilistica sono stati prodotti e testati con successo raggiungendo performance simili agli utensili tradizionali; tale applicazione inoltre non richiede complesse geometrie (ugualmente possibili con il processo DMLS) comunque, considerando la tipologia della richiesta meccanica, possono essere ottimizzate alcune geometrie, permettendo una riduzione del volume dell’utensile e, di conseguenza, un minor tempo di costruzione e costi produttivi inferiori.
