In questo articolo Treddy presenta un caso aziendale sull’utilizzo della stampa 3D ed in particolare la tecnologia Multi Jet Fusion (MJF) di HP per il settore automazione industriale. L’azienda è stata coinvolta nella riprogettazione di un tool utilizzato dall’azienda Sangro Automazione per la verniciatura di scocche per automobili.
Vediamo insieme quali sono state le tappe per la creazione del nuovo componente.
Il contesto iniziale: dati, numeri, prospettive.
Sangro Automazione ( www.sangroautomazione.it ) fornisce soluzioni avanzate di automazione industriale per il settore Automotive. Nello specifico, ha automatizzato il processo di depolveratura preliminare alla verniciatura per scocche di automobili tramite l’impiego di un robot collaborativo (ossia robot idonei a lavorare anche a contatto con esseri umani).
Il robot doveva operare svolgendo un’operazione ripetitiva in maniera veloce e con estrema precisione.
Il prototipo iniziale di questo tool aveva le seguenti caratteristiche:
- Struttura in alluminio;
- Un peso complessivo comprensivo anche del rotolo di 9 Kg.
Dopo una prima fase di soddisfacenti test sul suo funzionamento, sono però emerse alcune criticità:
- L’assemblato era troppo pesante: completo di rotolo, arriva a 9 Kg di peso. Il braccio robotico può sollevare fino ad un massimo di 10 Kg, perciò avrebbe lavorato sempre vicino al limite delle proprie potenzialità, comportando problematiche di usura del pezzo a lungo termine.
- L’assemblato era troppo complesso: L’intero tool era costituito da più componenti da assemblare, comportando una sconveniente complessità del pezzo finito e limitandone la libertà di ottimizzazione geometrica.
Il compito assegnato a Treddy: riprogettare per ottimizzare
Con l’esigenza di ridefinire ed alleggerire il tool, Sangro Automazione si è rivolta a Treddy delineando gli obiettivi da raggiungere:
- Riduzione del peso del componente: fondamentale per prolungare la sua durata nel tempo;
- Possibilità di semplificare la geometria: per ridurre il numero di componenti necessari;
- Produzione del carter per il componente: al fine di ridurre ulteriormente il peso del robot collaborativo.
Re-engineering in Multi Jet Fusion
Per soddisfare le richieste di Sangro Automazione abbiamo fatto ricorso a una vera e propria opera di “dematerializzazione” e “ricostruzione” del tool. Tramite un processo di reverse engineering e modellazione 3D abbiamo riprogettato il tool per ottimizzarne la funzionalità.
Modificando i sistemi di aggancio del componente abbiamo reso le fasi di montaggio e smontaggio del componente più rapide e agevoli. È stata aggiunta della componentistica elettronica per il controllo della trazione del panno e un sistema di sospensioni che agevola l’aderenza dei cuscinetti di supporto.
L’ingrediente segreto del prototipo è il materiale: è stato infatti stampato in Nylon PA12, materiale molto versatile che fa della leggerezza e della resistenza (sia a stimolazioni meccaniche che ad agenti chimici) i suoi punti di forza.
Questo materiale ha visto le proprie caratteristiche esaltate dalla tecnologia proprietaria di HP, la Multi Jet Fusion (MJF), che in Treddy viene processata tramite la potente stampante HP Multi Jet Fusion 5210.
I risultati hanno visto una drastica riduzione del peso delle componenti del tool.
Inoltre, questa scelta produttiva ha garantito:
- Riduzione dei tempi di progettazione;
- Massima libertà di progettazione;
- Indipendenza totale da tecnologie e componenti commerciali;
- Personalizzazione di alcune componenti con il logo aziendale.
Risultati operativi
Grazie al processo di reingegnerizzazione e stampa 3D con HP Multi Jet Fusion, abbiamo raggiunto un perfezionamento significativo del tool. Rispetto al prodotto originale, la versione stampata in 3D ha garantito questi vantaggi:
- Costo di produzione dimezzato;
- Peso complessivo ridotto da 9 a 5,5 kg;
- Numero di componenti ridotto da 12 a 6;
- Riduzione dei tempi di approvvigionamento;
- Miglioramento della resistenza all’usura a lungo termine;
- Indipendenza dalla componentistica commerciale.
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Conclusioni
Aver collaborato con Sangro Automazione ci ha dato l’opportunità di applicare nella realtà e dimostrare le effettive potenzialità della stampa 3D e tutti i vantaggi che questa porta con sé. Ringraziamo l’azienda per averci affidato l’opportunità di progettare un componente di reale utilità e con benefici tangibili sia sul breve che sul lungo periodo.
Treddy è fermamente convinta che la stampa 3D sia una tecnologia vincente, versatile ed efficiente, capace di ridisegnare e migliorare numerosissimi aspetti di un’azienda. In particolare, che sia la soluzione adatta per la prototipazione rapida, dato che consente di produrre senza limiti topologici e senza tirature minime.
Se hai anche tu un progetto da realizzare, o un oggetto da ridefinire, contattaci: il nostro personale sarà a tua disposizione per mostrarti come la stampa 3D possa realizzare le tue idee.
