La manifattura additiva velocizza la produzione di elicotteri

Stratasys ha presentato al Bimu il modo in cui il produttore di strutture industriali composite Plyform sfrutta la fabbricazione additiva FDM di Stratasys per migliorare notevolmente la propria capacità di produzione per gli elicotteri.

L'azienda utilizza gli strumenti a perdere stampati in 3D per produrre parti composite per elicotteri e in alcuni casi collabora con i propri clienti per stampare in 3D parti per aeromobili pronte per il volo utilizzando il materiale certificato per l'industria aerospaziale ULTEM 9085.

Plyform ha sede a Varallo Pombia esperta nell'uso di materiali compositi avanzati per la produzione di parti per applicazioni industriali. Il core business è rappresentato dal settore aerospaziale e l'azienda si avvale di strumenti compositi stampati in 3D per produrre un'ampia gamma di parti in fibra di carbonio per elicotteri molto più rapidamente e con una notevole riduzione dei costi, rispetto all'uso di strumenti in alluminio.

Un esempio è la produzione della cloche del pilota di elicotteri.

Utilizzando la fabbricazione additiva Stratasys FDM, Plyform 3D realizza uno stampo in materiale solubile ST-130. Il materiale composito in fibra di carbonio viene quindi avvolto intorno allo stampo e una volta indurito, l'anima solubile interna viene rimossa, lasciando solo la parte composita finale.

Come spiega Luca Ceriani, capo del dipartimento di ingegneria della produzione di Plyform, “con la produzione tradizionale dei compositi, la difficoltà è sempre stata rappresentata dai tempi di lavorazione, dal vantaggio economico e, in molti casi, dalla qualità della parte composita finale. Per produrre lo strumento composito per la cloche del pilota dell'elicottero erano necessarie quattro ore per la fresatura dello strumento e altre quattro per l'esecuzione di un trattamento esterno che evitasse la contaminazione della resina. Grazie alla tecnologia FDM di Stratasys possiamo stampare in 3D uno strumento impiegando solo due ore e mezza, con una riduzione del costo pari all'80%. Inoltre, secondo le mie stime, grazie a questa tecnica la qualità della parte è migliorata del 30%".

A causa dei rigidi requisiti di certificazione del settore aerospaziale per la produzione di parti finali per i velivoli, Plyform ha adottato una stampante 3D Stratasys F900 Production per offrire ai suoi clienti questo tipo di servizi. Vista la rapida crescita dell'interesse da parte dei clienti in quest'area, l'azienda utilizza la termoplastica certificata aerospaziale di Stratasys ULTEM 9085 per produrre parti leggere con i requisiti di fiamma, fumo e tossicità (FST) necessari per l'uso sui velivoli.

Come spiega Luca Ceriani, "La fabbricazione additiva ci permette di superare i limiti di tempo e costi della produzione tradizionale di piccoli volumi per il settore aerospaziale; tuttavia, le severe regole e normative che riguardano la certificazione richiedono livelli elevati di ripetibilità e tracciabilità per ogni parte prodotta. La F900 offre il meglio in termini di precisione e ripetibilità tra tutte le tecnologie di fabbricazione additiva provate, mentre il materiale ULTEM 9085 è ideale per il settore aerospaziale, dal momento che è conforme ai requisiti FST e offre un'elevata resistenza chimica e termica. La possibilità di accedere a questa tecnologia ci consente di bypassare il processo di attrezzaggio tradizionale e di stampare in 3D parti leggere su richiesta per i nostri clienti ad un costo notevolmente inferiore".

Grazie alla F900, Plyform è in grado di produrre geometrie complesse con precisione millimetrica o parti di grandi dimensioni sfruttando la grande ampiezza della piastra della stampante 3D. Con i processi di produzione sottrattiva molte delle geometrie richieste non sono realizzabili. Grazie alla fabbricazione additiva, invece, Plyform è in grado di produrre parti complesse e di ridurre il numero dei componenti rendendoli più leggeri rispetto alle parti tradizionali.

Ceriani aggiunge che "Nel settore aerospaziale, ogni grammo che riusciamo a eliminare da una parte prodotta fa una differenza enorme. La F900 ci consente di produrre parti con una finitura delle superfici estremamente buona. Una volta verniciata e finita ciascuna parte, la somiglianza con la parte prodotta con i metodi tradizionali è incredibile. Ma, cosa più importante, le parti prodotte sono in grado di offrire le stesse prestazioni delle parti in alluminio, fattore fondamentale per aumentare il numero di applicazioni di fabbricazione additiva per i velivoli del futuro".

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