Quando si ha la necessità di produrre componenti fuori produzione da tempo, possono presentarsi alcune problematiche: la difficoltà a reperire disegni e attrezzaggi/stampi originali, i costi associati alla realizzazione ex-novo di tali attrezzaggi, i quali tendono ad essere poco sostenibili se si parla di produrre poche unità o componenti singoli. Questo è lo scenario che si delinea, per esempio, quando ci si affaccia alla produzione di parti di ricambio di veicoli storici. L’azienda è andata ad identificare nel suo settore di riferimento, quello automotive, un contesto più specifico che offrisse terreno fertile per l’applicazione di soluzioni innovative e nuove tecnologie: quello delle auto d’epoca.
Il progetto realizzato da CIM4.0 riguarda la realizzazione, e conseguente ottimizzazione, di una coppa dell’olio di una FIAT 595 Abarth del 1962.
Per ovviare alle problematiche legate alla produzione di lotti limitati di parti di cui non si hanno più gli attrezzaggi, è stato proposto e testato l’utilizzo della tecnologia additiva L-PBF (Laser Powder Bed Fusion). Grazie a questo processo innovativo è infatti possibile realizzare componenti partendo dal solo file CAD 3D.
Il flusso di lavoro può essere riassunto così:
– Analisi del caso studio e definizione dei requisiti. L’azienda ha fornito il componente originale e alcuni sui disegni tecnici.
– Reverse engineering del componente originale. Non potendoci basare su un file preesistente è stato necessario ricostruire il file 3D. Per farlo ci siamo basati su una scansione 3D dell’oggetto e sui disegni forniti.
– Valutazione del componente “As-is”. Identificazione del sistema e impostazione del processo per realizzare una copia esatta del componente originale.
– Valutazione del componente ottimizzato. Ottimizzazione del componente per sfruttare i vantaggi che la tecnologia additiva offre. Ottimizzazione del processo per ridurre i costi.
– Produzione della versione ottimizzata del componente.
Lo studio mira a dimostrare la fattibilità tecnica della realizzazione di parti di ricambio tramite tecnologia LPBF ma soprattutto vuole dimostrare come tale processo possa essere considerato una soluzione vincente e sostenibile in termini di costi, nella misura in cui evita la realizzazione di attrezzaggi ad hoc per lotti produttivi tendenzialmente ridotti. Tanto più l’auto d’epoca di cui si ricercano ricambi è importante, tanto maggiore è l’impatto sui costi derivante dall’adozione delle tecnologie additive.
La coppa dell’olio ottimizzata ha evidenziato i seguenti vantaggi:
– Riduzione di peso del 30% rispetto all’originale
– 6 parti integrate in 1 solo componente
– 75% materiale di scarto (supporti) rispetto alla versione “As-is”
– Riduzione del 45% del tempo di stampa rispetto alla versione “As-is”
CIM4.0 ha messo a disposizione dell’azienda le sue competenze nella progettazione per il processo a letto di polvere metallo e l’utilizzo dei macchinari della linea pilota, nello specifico una stampante EOS M400-4.
In questo modo, abbiamo reso possibile la realizzazione della coppa dell’olio in analisi come unico componente, e grazie ai quattro laser presenti è stato possibile ottimizzare i tempi di stampa.
