Sviluppo MAcchina innovativa per manifattuRa addiTiva metallica

Il progetto, comprensivo di sei interventi brevettuali per invenzioni industriali, è stato realizzato dal 26/06/2017 al 31/01/2019, per proteggere il know-how aziendale a livello italiano ed europeo/internazionale. I brevetti propongono soluzioni per:

• ottimizzare il processo di deposizione e sinterizzazione. Attualmente, infatti, il processo di stesura è separato dal processo di fusione e comporta onerosi tempi morti che si ripetono ad ogni strato. La soluzione presentata nel brevetto rende contemporanee queste due fasi con l’obiettivo di velocizzare il processo e aumentare la produttività;
• ridurre le eccessive tensioni residue che si originano durante il processo produttivo e quindi permettono di processare componenti di grandi dimensioni, altrimenti di difficile gestione tramite AM. Attualmente in alcune macchine AM è previsto un preriscaldamento alla base del letto di polvere per ridurre il gradiente termico tra la parte fusa e la polvere non fusa, facilitando la produzione di alcuni materiali. I diversi sistemi brevettati permettono di introdurre un ulteriore preriscaldamento in superficie;
• produrre macchine di dimensioni contenute anche per realizzare pezzi molto grandi lungo l’asse Z e permettere una più agevole gestione dello spazio dedicato alla produzione AM, facilitando il processo di automazione. Vi è una forte domanda proveniente dai maggiori fruitori della tecnologia AM per la produzione di pezzi di maggiori dimensioni, possibilmente senza ricorrere a fasi successive di assemblaggio. La realizzazione di componenti di questo tipo in un unico pezzo con AM è possibile solo estendendo la camera di lavoro. L’aumento della camera di lavoro implica un naturale aumento della struttura complessiva della macchina stessa. L’invenzione brevettata permette di contenere questo aumento ottimizzando lo spazio adibito alla costruzione del pezzo lungo l’asse Z, modificando il sistema di sollevamento della piastra di supporto;
• ottimizzare l’energia emessa delle sorgenti luminose atte a preriscaldare e post-riscaldare il manufatto, senza perdite di energie e concentrando i raggi luminosi e garantire un livello accettabile di uniformità di temperatura nel letto di polvere anche in caso di aumento del volume di lavoro. Il sistema brevettato introduce un’ottimizzazione sulle fasi di preriscaldamento e post-riscaldamento del letto di polvere nel processo di AM.

Gli aspetti innovativi dei brevetti rispondono alle attuali esigenze di mercato e favoriscono lo sviluppo di tecniche all’avanguardia per produzione di pezzi di serie e di più grandi dimensioni (Industria 4.0). Macchinari che integrano i sistemi brevettati risultano competitivi sul mercato, in quanto combinano la produzione di pezzi grandi a dimensioni contenute dell’apparecchiatura.

L’azienda 3D-NT ha utilizzato le soluzioni brevettate nelle proprie macchine AM al fine di introdurre sul mercato un macchinario innovativo. Questo ha consentito l’avvicinamento della tecnologia additiva ad una fase di maggiore industrializzazione. L’azienda 3D-NT prevede un notevole vantaggio competitivo dallo sviluppo e progettazione dei sistemi brevettati.

Manifatturiero avanzato – Tema di Sviluppo: MA1.1 Sviluppo di tecnologie per processi di produzione avanzati di prodotti ad alto valore aggiunto (ad esempio additive manufacturing, laser, nano- e micro-lavorazioni).