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unico
processo
Tecnologia additiva
e sottrattiva in un
Il noto costruttore giapponese Sodick ha presentato recentemente
il nuovo modello OPM250L, una macchina di particolare interesse
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minuti
per lo stampista, che combina le operazioni di stampa 3D di
metalli con la fresatura ad alta velocità.
di Alberto Marelli
delle tecnologie additive con il nuovo modello OPM250L
che combina la stampa 3D di metalli con la fresatura ad
alta velocità. La macchina, distribuita nel nostro Paese da
R.F. Celada, esprime un concetto molto interessante per
quanto riguarda la produzione attuale e quella del futuro.
La tecnologia del costruttore giapponese è in grado, infatti, di affrontare tutte le fasi di un progetto, partendo dalla
progettazione fino al componente finito.
Nella costruzione di stampi plastica complessi, OPM250L è
in grado di realizzare sia canali di raffreddamento 3D che
nervature profonde.
Durante lo stampaggio a iniezione, le prestazioni dipendono molto dalla struttura degli stampi utilizzati. In uno
stampo è essenziale controllare la temperatura, ed i canali
di raffreddamento 3D possono essere utilizzati negli stampi costruiti dal centro OPM250L. Allo stesso modo, il grado
di ritiro della stampata può essere ottimizzato, realizzando
al contempo un ciclo di stampaggio estremamente veloce.
La nuova
stampante 3D per
metalli OPM250L
di Sodick.
D
a anni specializzata e conosciuta sul mercato per il
proprio portfolio prodotti legato all’asportazione truciolo (elettroerosione a filo e tuffo, centri di lavoro,
foratrici), Sodick è entrata recentemente anche nel campo
Laser ad elevata potenza e fresatura ad alta velocità
OPM250L è un’unità completamente automatica che garantisce finiture di elevata precisione: la polvere metallica
viene distribuita uniformemente (processo di ri-stratificazione), scansionata con un fascio laser per fondere la polvere e solidificarla, e un utensile rotante viene utilizzato per
eseguire una fresatura ad alta velocità. L’uso di un laser Yb
in fibra, con uscita massima di 500 W per l’oscillatore che
fonde la polvere per solidificarla, realizza un processo di
2 maggio 2016 Costruire Stampi
ART sodick prot SX.indd 2
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Il dispositivo di
ri-stratificazione
serve a
distribuire
la polvere
metallica in
modo uniforme
sulla tavola.
Il laser in fibra Yb (500 W) emette il laser per la
sinterizzazione della polvere metallica.
stampa 3D ad alta velocità. Sovrapponendo questi strati
lavorati si ottengono dei componenti finiti o dei particolari
di stampi che non richiedono ulteriori lavorazioni.
OPM250L è dotata di un mandrino principale con regime
di rotazione di 45.000 giri/min che insieme ai vantaggi dei
motori lineari sviluppati in proprio da Sodick permettono
elevata velocità e precisione. La macchina è inoltre equipaggiata con cambio utensile automatico e presetting automatico della lunghezza utensile nella configurazione
standard per assicurare un funzionamento continuo per un
lungo periodo.
La tecnologia della camera a vuoto è stata sviluppata per le
macchine a fascio di elettroni PIKA Finish EBM PF00A/
PF32A messe in commercio da Sodick nel 2003. La macchina OPM250L beneficia di questo know-how nella progettazione di camere sottovuoto con oltre 10 anni di esperienza nella produzione di questa tecnologia unica.
Controllo numerico e sistema CAM
La stampante 3D OPM250L è equipaggiata con il nuovo
controllo numerico LN2RP, in grado di gestire sia le operazioni di sinterizzazione che quelle di fresatura.
Durante la progettazione di uno stampo, con la tecnologia dei canali di raffreddamento 3D mediante i sistemi
CAD, viene effettuata la simulazione CAE per analizzare il
comportamento della temperatura nella fase di iniezione
della plastica. Successivamente, i dati CAD dello stampo
vengono ottimizzati ottenendo il progetto definitivo. I
dati CAD del progetto possono essere caricati nel software “Z-asso”, sistema CAM dedicato che permette di creare i programmi CN necessari che saranno inviati alla unità
CN LN2RP della macchina.
Il software “Z-asso” permette di importare dati CAD in diversi formati come IGES, STEP e Parasolid per creare il percorso di lavorazione laser e di fresatura.
Un algoritmo unico permette un calcolo rapido della lavo-
PubliTec
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Mandrino
principale ad
alta velocità
e telecamera
CCD per la
compensazione
della posizione
del laser.
razione elaborando percorsi di elevata precisione.
Applicando l’offset 3D al modello di base, possono essere
creati diversi percorsi laser, come la struttura a due livelli di
sinterizzazione o il metodo di sinterizzazione a scacchiera.
Il percorso laser di sinterizzazione può essere anche calcolato da file STL importati mediante uno scanner 3D.
Un sistema di edit avanzato dei dati di lavorazione permette di ottimizzare i dati di taglio, ridurre il tempo di lavorazione e il carico utensile.
La funzione di simulazione della lavorazione permette di
verificare le aree non lavorate o lavorate eccessivamente.
Il calcolo del tempo di lavorazione della parte usa il tempo
calcolato dalla simulazione considerando tutte le funzioni
macchina per una corretta valutazione del tempo di processo.
Per concludere, lo sviluppo della macchina OPM250L è basato sui molti anni di ricerca ed esperienza di Sodick. Il risultato è una macchina che fornisce una soluzione monostadio per l’uso pratico della stampa 3D in metallo,
combinato con la più recente tecnologia dei centri di lavoro. OPM250L permette una finitura stabile in un’ampia
gamma di applicazioni, adottando processi di lavorazione
pienamente collaudati sul centro di fresatura ad alta velocità. nnn
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