#Startup3D: AMFREE supera i vincoli della stampa 3D XXL in metallo

Sebbene la produzione additiva in metallo stia crescendo di anno in anno, persistono alcune sfide nel mercato, in particolare quando si tratta di produrre parti di grande formato o di ripararle. Le soluzioni disponibili sul mercato sono spesso inaffidabili e i pezzi prodotti non sono conformi o sono troppo costosi. È in questo contesto che si inserisce la startup francese AMFREE, che sta sviluppando macchine di stampa 3D ibride XXL in metallo, chiavi in mano e prequalificate, per facilitare il lavoro dell’operatore e garantire risultati di alta qualità. In particolare, si affida all’intelligenza artificiale per correggere gli errori e imparare da eventuali problemi di stampa. Abbiamo avuto l’opportunità di incontrare Nicolas Villedary, CEO dell’azienda, per saperne di più sulla tecnologia utilizzata, sui settori di riferimento e sui piani futuri di questa ambiziosa startup.

3DN: Ciao! Puoi presentarti e raccontarci del tuo legame con la produzione additiva?

Salve, mi chiamo Nicolas Villedary e sono CEO di AMFREE, un’azienda che commercializza stampanti 3D per metallo che facilitano la produzione e la riparazione di pezzi di grandi dimensioni (fino a 5 metri). Queste macchine sono distribuite come un pacchetto chiavi in mano e prequalificato (macchina, software, servizi associati) che garantisce la qualità dei prodotti e la facilità d’uso.

I team di AMFREE e IREPA LASER accanto a un pezzo metallico XXL stampato in 3D

3DN: Ci dici di più su AMFREE? Come è stata sviluppata l’idea?

Fondata nell’agosto del 2023 e con sede a Illkirch-Graffenstaden (Alsazia, Bas-Rhin, Francia), la startup deeptech AMFREE cerca di rendere più veloce e accessibile la produzione additiva in metallo di parti di grandi dimensioni. La tecnologia è nata nel 2019 nel CRT (Centro Risorse Tecnologiche) alsaziano IREPA LASER. È stata allestita una linea pilota che viene ora utilizzata per qualificare e produrre pezzi industriali. Su questa stessa linea, AMFREE continua la sua attività di R&S per sviluppare nuove funzionalità (scansione 3D, lavorazione, controllo di processo, sensori intelligenti, ecc.), l’intelligenza artificiale delle macchine e la sua infrastruttura digitale e di servizio.

Abbiamo sviluppato AMFREE partendo dalla constatazione che i vari processi di produzione additiva hanno i loro limiti in termini di produttività e competitività. Sebbene alcuni stiano diventando più precisi, come i processi PBF per la realizzazione di pezzi complessi, attualmente sono adatti solo alla progettazione di pezzi di poche decine di centimetri di lunghezza o diametro. Queste tecnologie non sono adatte alla produzione di pezzi XXL che possono essere lunghi diversi metri.

Oggi la produzione di pezzi di grandi dimensioni è più simile all’artigianato. Gli impianti di produzione sono spesso macchine speciali o macchine “in-house” con risultati variabili, da un operatore all’altro, da uno stabilimento all’altro, da una macchina all’altra. I pezzi XXL sono spesso parti critiche con un alto valore aggiunto, o espongono i loro utilizzatori a danni finanziari significativi quando diventano disfunzionali. Poiché non sono facilmente sostituibili e sono fondamentali per l’industria, era necessario sviluppare macchine standard, semplici, accessibili ed economiche, in grado di produrre i pezzi più rapidamente (riducendo il lead time) o di rimetterli in servizio (economia circolare, eco-responsabilità, conservazione delle risorse e dell’energia).

La macchina si basa sulla tecnologia DED laser multi-filo, che consente una gestione dinamica dell’energia.

3DN: Quali sono le sfide legate alla stampa 3D di parti metalliche di grandi dimensioni? Come AMFREE sta rispondendo a queste sfide?

Per i pezzi di grandi dimensioni, la sfida è produrre pezzi giusti al primo tentativo. I pezzi sono grandi e le non conformità sono spesso costose e possono minare la competitività della produzione logica additiva.

Per raggiungere questo obiettivo, AMFREE ha scelto di fornire una soluzione chiavi in mano e prequalificata. Di conseguenza, gli utenti hanno la garanzia di disporre di tutte le attrezzature e del software necessari per produrre pezzi XXL in condizioni appropriate, convalidate e perfettamente ottimali. Quando acquistano una macchina, i clienti AMFREE ottengono tutto ciò di cui hanno bisogno, senza costi nascosti, e 60 mesi di assistenza professionale da parte di esperti di materiali e processi. Le macchine AMFREE sono dotate di diverse IA specializzate che AMFREE migliora giorno dopo giorno. Di conseguenza, tutte le nostre macchine beneficiano di nuove competenze che le aiutano a controllare il lavoro e a prevenire errori. AMFREE sta ora lavorando per perfezionare il controllo di processo delle sue macchine ed è già interessata ad anticipare le derive per evitare che si verifichino.

Il centro servizi di AMFREE sta lavorando per qualificare nuovi materiali e la relativa IA, per applicazioni industriali in un’ampia gamma di settori (aeronautica, spazio, difesa, industria, ferroviario, utensileria, O&G, nucleare, idraulica, ecc.), in collaborazione con diversi produttori di fili di saldatura. Di conseguenza, è possibile garantire le proprietà delle lavorazioni/riparazioni eseguite con la tecnologia AMFREE. La tecnologia AMFREE consente, inoltre, di sviluppare nuovi materiali e leghe innovative per nuove applicazioni (come il settore O&G), attraverso la fusione simultanea e controllata di più fili di tipo diverso.

Esempio di parti stampate in 3D da AMFREE

3DN: Puoi dirci qualcosa di più sulla vostra macchina?

AMFREE ha scelto la tecnologia laser-filo DED perché l’uso del laser offre la possibilità di controllare con precisione la quantità di energia applicata e di ottenere densità di energia molto elevate in modo rapido e locale. Per andare oltre, abbiamo sviluppato una tecnologia innovativa che ci permette di raggiungere velocità di deposizione del filo elevate, controllando al contempo le caratteristiche geometriche dei depositi e garantendo un’estrema qualità metallurgica (spesso ricercata per pezzi ad alto valore aggiunto).

Le nostre macchine utilizzano anche l’intelligenza artificiale per prevedere e correggere fenomeni imprevedibili. I sensori intelligenti sviluppati dai nostri team sono utilizzati per monitorare il processo. Questi dati vengono elaborati dall’intelligenza artificiale che utilizza tutti i dati prodotti dalla macchina per correggere eventuali deviazioni prima che portino alla non conformità e, in ultima analisi, per anticiparle in modo da intraprendere azioni preventive ed evitare che si verifichino in primo luogo.

Nella sua configurazione standard, una macchina AMFREE consiste in un robot su un asse lineare, con un ugello laser multifilo AMFREE. Adattabile su richiesta, il suo ingombro iniziale di produzione è di 5 x 2,5 x 2,5 m.

La macchina AMFREE standard è costituita da un robot su un asse lineare.

Come opzione, è possibile aggiungere un posizionatore (per la produzione multiasse continua), una fantina mobile (per i pezzi cilindrici) e un ulteriore robot per incorporare opzioni di scansione 3D o di lavorazione per l’uso multiprocesso. L’idea è quella di posizionare il pezzo all’interno della macchina e lavorare intorno ad esso (ispezione dimensionale, preparazione delle superfici, produzione additiva, lavorazione di aree inaccessibili dopo la fabbricazione, test non distruttivi). Queste macchine non solo permettono di rifabbricare pezzi vicini alle dimensioni finali partendo da semplici bobine (o tamburi) di filo metallico, ma consentono ai produttori che le utilizzano di estendere la loro quota di mercato al mondo delle riparazioni, adottando così un approccio circolare, virtuoso e redditizio alla produzione.

Queste macchine sono dotate di Siemens Sinumerik ONE. Ereditano tutte le funzionalità del mondo della lavorazione CNC e si adattano anche a nuovi utilizzi (macchine comunicanti, 4.0, aggiornabili, aumentate dall’intelligenza artificiale, ecc.).

3DN: Quali sono i vostri settori di riferimento? E i vostri progetti futuri?

In Europa, i nostri target prioritari sono i committenti (le teste di ponte dei settori industriali), gli utilizzatori di parti di forgiatura o fusione e le aziende di manutenzione.

Con il sostegno del governo francese (BPI) e della regione Grand Est, stiamo accelerando gli sviluppi digitali intorno al processo (sensori intelligenti, gestione dinamica dell’energia) e all’infrastruttura digitale e di servizio collegata alle macchine, progettata per supportare i futuri miglioramenti sviluppati dal centro servizi AMFREE. Si sta inoltre lavorando per qualificare le prestazioni delle opzioni disponibili per le macchine AMFREE (scansione 3D, lavorazione) e per semplificare l’uso della produzione additiva XXL in tutte le sue forme.

La macchina può essere dotata di uno scanner 3D o di un mandrino di lavorazione opzionale.

A breve raccoglieremo 2,5 milioni di euro per rafforzare la nostra forza lavoro, continuare a semplificare l’architettura delle nostre macchine e il loro utilizzo e promuovere intensamente questa nuova tecnologia altamente produttiva in Europa, con un potenziale ancora sconosciuto all’industria e finora inaspettato per le grandi dimensioni.

Infine, prevediamo di vendere la nostra prima macchina nel 2024, con l’obiettivo di vendere una decina di unità entro il 2026, rivolgendoci a settori come l’aerospaziale, l’energia, l’industria, l’O&G e la difesa.

3DN: Qualche parola finale per i nostri lettori?

Stiamo cercando di stringere partnership strategiche con diversi produttori e centri tecnici europei, per diffondere la tecnologia e promuoverne i vantaggi, che sono ancora in gran parte sconosciuti. Per saperne di più, visitate il nostro sito web QUI!

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*Crediti per tutte le foto: AMFREE