Sfruttare l’estrusione di materiale di grande formato per il settore dei trasporti

Le soluzioni di estrusione di materiale di grande formato si sono ritagliate un posto legittimo tra i metodi di produzione tradizionali. Nel panorama in continua evoluzione della produzione, le soluzioni per l’estrusione di materiali di grande formato sono emerse come concorrenti di tutto rispetto, affermando il loro posto accanto ai metodi tradizionali. Questi robusti sistemi, un tempo considerati di nicchia, sono ora in grado di affrontare sfide applicative che da tempo sfuggono alle loro controparti convenzionali.

Gli esperti di produzione della nuova generazione riconoscono la potenza dell’estrusione di materiali. Con maturità e convinzione, si rivolgono a questi sistemi per affrontare problemi complessi che i metodi tradizionali faticano a risolvere. Prendiamo ad esempio il settore aerospaziale e dei trasporti. La richiesta di componenti complessi, leggeri ma strutturalmente solidi è aumentata con l’avvento di progetti all’avanguardia. In questo caso, l’estrusione di materiali si fa avanti, offrendo una prospettiva nuova e soluzioni innovative.

Grandi pezzi stampati in 3D prodotti per lavorazioni meccaniche (crediti: John Crockerill)

Per i settori altamente regolamentati come quello dei trasporti o aerospaziale, l’efficienza e la sicurezza sono fondamentali in ogni fase della produzione. Allo stesso tempo, anche il peso è di fondamentale importanza. Per ogni grammo risparmiato, ci sono risultati immediati in termini di efficienza del carburante, maggiore capacità di carico utile e riduzione dei costi operativi. Ma come combinare questa esigenza di leggerezza con la sicurezza? La stampa 3D industriale di grande formato che utilizza materiali open-source è emersa come la risposta per soddisfare i requisiti e le certificazioni di sicurezza, ad esempio per le parti ignifughe.

Sebbene i metodi tradizionali abbiano i loro meriti, spesso non sono all’altezza quando si tratta di geometrie intricate e ottimizzazione del peso. L’estrusione di materiali, invece, prospera in questo spazio. Stratificando con precisione i materiali termoplastici, crea pezzi che sfidano le convenzioni. Questi componenti non solo soddisfano gli standard di sicurezza, ma superano anche i limiti del possibile.

Prendiamo, ad esempio, la lavorazione meccanica. Sebbene abbia i suoi vantaggi, utilizzarla per creare pannelli interni in alluminio complessi non richiede solo tempo, ma anche sprechi e costi, poiché comporta una notevole asportazione di materiale. Nel frattempo, la fusione, un altro metodo tradizionale molto diffuso, è più adatta alla produzione di forme complesse come le cappottature dei motori, ma ha i suoi svantaggi. Con questo processo è difficile ridurre il peso ed è quasi impossibile ottenere specifiche proprietà ignifughe. Entrambi questi aspetti sono piuttosto limitanti per le parti destinate all’uso finale. È qui che la produzione additiva, e in particolare l’estrusione di materiali di grande formato, entra in gioco.

Crediti foto: OMNI3D

Colmare le lacune produttive nel settore aerospaziale e dei trasporti con la stampa 3D di grande formato

Nell’industria aerospaziale, dove il peso è fondamentale, la tecnologia di estrusione di materiale è un’arma vincente. Produce componenti leggeri senza compromettere la resistenza. Dalle intricate canalizzazioni agli interni delle cabine, queste parti stampate in 3D ridefiniscono l’arte dell’ingegneria. Allo stesso modo, nelle applicazioni ferroviarie, l’estrusione di materiale contribuisce all’efficienza del carburante, riducendo il peso complessivo e mantenendo la durata, ma ha anche dimostrato di essere il metodo di produzione preferito per la produzione di bassi volumi e parti di ricambio.

La stampa FDM 3D di grande formato, soprattutto con materiali ingegneristici, è un modo più economico per creare parti leggere, di grande formato e ignifughe per questi settori altamente regolamentati. Questo grazie a una serie di vantaggi offerti da queste tecnologie. In particolare, la flessibilità e la personalizzazione della progettazione interna, l’alleggerimento attraverso l’uso di materiali più leggeri e l’ottimizzazione del pezzo e la versatilità dei materiali. E ci sono già stati casi che dimostrano proprio questo.

Prendiamo il settore aerospaziale. Il gigante dell’aviazione Airbus. La scelta dell’estrusione di materiali per creare condotti d’aria leggeri con canali di flusso interni ottimizzati per l’aeromobile A350 XWB ha permesso di ridurre il peso e migliorare le prestazioni aerodinamiche.

In particolare, la stampa 3D di grande formato può facilitare la creazione di parti complesse e di grandi dimensioni per l’uso finale di treni ad alta velocità, aerei e persino automobili. Ma questa non è l’unica applicazione. La stampa 3D FDM può essere utilizzata per tutto, dalla produzione di piccoli lotti per la prototipazione o il collaudo alla sostituzione di parti obsolete. Quest’ultimo aspetto si è rivelato particolarmente importante nel settore ferroviario: la produzione additiva è ideale per creare parti di ricambio per componenti obsoleti non più in produzione o non più conformi ai requisiti di sicurezza.

Crediti foto: OMNI3D

I sistemi aperti aprono la strada alla standardizzazione e alla certificazione

Tuttavia, per questi settori, la sicurezza rimane fondamentale, come è giusto che sia. Ed è qui che una qualsiasi soluzione di stampa 3D di grande formato non è sufficiente. Piuttosto, i sistemi aperti sono quelli che più probabilmente apriranno la strada a un maggior numero di parti stampate in 3D per uso finale nei settori dei trasporti, aerospaziale e automobilistico.

Un sistema aperto è quello che consente di utilizzare materiali diversi da quelli di uno specifico produttore. Il vantaggio, ovviamente, è che è possibile stampare con una gamma più ampia di materiali e persino con materiali aggiornati. Tra questi vi sono anche materiali certificati specificamente per questi settori per soddisfare gli standard di sicurezza.

I materiali certificati sono approvati da enti normativi come la FAA o l’EASA nel settore dell’aviazione o da organizzazioni nazionali ed europee che controllano la standardizzazione e le norme per le ferrovie. Recentemente si è assistito a un grande movimento verso lo sviluppo di materiali certificati e compatibili con la produzione additiva da parte di aziende come Nanovia, la cui esperienza si concentra sui materiali conformi alla sicurezza per l’industria ferroviaria. Tuttavia, mentre l’innovazione dei materiali continua, i sistemi aperti sono necessari per rendere le macchine FDM a prova di futuro in questi settori, rappresentando al contempo un ottimo investimento. Questo è un aspetto per cui aziende come Omni3D, pioniere della stampa FDM 3D industriale su larga scala, sono ben note.

Con i suoi sistemi open source, l’azienda garantisce che queste soluzioni trovino il loro giusto posto nei reparti produttivi di mercati altamente regolamentati. Che si tratti di settore aerospaziale, automobilistico o ferroviario, i sistemi aperti si adattano rapidamente, integrandosi perfettamente con i flussi di lavoro esistenti e con le normative di sicurezza, come la norma NF EN 24424-2, adottata per garantire il trasporto dei passeggeri ferroviari con limiti ai rischi di incendio. Per questi motivi, è più che lecito pensare che la stampa 3D FDM industriale sarà la tecnologia all’avanguardia più usata per questi settori negli anni a venire.

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