DMG MORI presenta la Lasertec 65 Additive Manufacturing: l’inimitabile macchina che integra la sinterizzazione laser generativa in una fresatrice a 5 assi di alta qualità.
Nell’era dei cicli di vita dei prodotti sempre più brevi e in quella dei componenti sempre più complessi e personalizzati, i processi generativi offrono supporto alle aziende per una produzione più rapida di prodotti nuovi ed innovativi. I processi di produzione generativa consentono la realizzazione di geometrie e pezzi complessi e l’inimitabile connubio della tecnologia di sinterizzazione laser con iniettore di polveri e della tecnologia di fresatura apre all’operatore orizzonti completamente nuovi in quanto ad applicazioni e geometrie realizzabili. Grazie alla Lasertec 65 Additive Manufacturing, Sauer Lasertec offre ora una soluzione ibrida che combina la sinterizzazione laser con la fresatura a 5 assi. Questa tecnologia utilizza il processo di riporto di materiale applicato mediante un iniettore di polveri metalliche, che vanta velocità fino a venti volte superiori alla produzione mediante letto di polvere.
di Leo Castelli
Il mercato della produzione generativa è cresciuto in maniera esponenziale: finora, l’applicazione di processi additivi si era limitata alla produzione di prototipi e pezzi piccoli, altrimenti irrealizzabili con le tecnologie tradizionali, mentre ora, grazie alla combinazione dei due processi, ossia della produzione additiva e dell’asportazione di truciolo in un’unica macchina, la tecnologia additiva completa ed amplia i metodi di lavorazione tradizionali.
DMG MORI (www.dmgmori.com) presenta ora la Lasertec 65 Additive Manufacturing, inimitabile macchina ibrida che integra la sinterizzazione laser generativa in una fresatrice a 5 assi d’alta qualità. La Lasertec 65 Additive Manufacturing è, infatti, dotata di un laser a diodi da 2 kW per la sinterizzazione laser, che consente la produzione generativa, ma, in quanto eccellente fresatrice a 5 assi di Deckel Maho, è caratterizzata anche dalla stabile struttura monoBLOCK®, che permette la realizzazione di operazioni di fresatura d’alta precisione. “Grazie al cambio completamente automatizzato da fresa a laser, la Lasertec 65 Additive Manufacturing è la soluzione ideale per la lavorazione completa di componenti complessi con sottosquadra, oltre che per operazioni di riparazione e riporti parziali o completi nel campo della costruzione di stampi, dell’ingegneria meccanica o del medicale”, spiega Friedemann Lell, direttore commerciale della Sauer Lasertec di Pfronten.
PRODUZIONE GENERATIVA
Contrariamente alla fusione laser nel letto di polvere, la sinterizzazione laser con riporto di materiale applicato mediante iniettore di polveri metalliche consente la produzione di pezzi di grandi dimensioni. Grazie a velocità fino a 3,5 kg/h, questo processo è fino a venti volte più rapido della generazione al laser di pezzi nel letto di polvere. E non è tutto: la combinazione di questo processo con la lavorazione di fresatura apre orizzonti applicativi completamente nuovi. Il pezzo può essere prodotto in diverse fasi, alternando fasi di riporto di materiale a fasi di fresatura, in modo da lavorare ad altissima precisione di finitura anche quei piani difficilmente raggiungibili con la fresa sul pezzo finito a causa della geometria stessa del pezzo.
Questa macchina ibrida unisce i vantaggi della fresatura, come ad esempio l’alta precisione e la qualità delle superfici lavorate, alla flessibilità e velocità della sinterizzazione laser mediante riporto di polveri. “Nel caso di componenti integrali, che oggi richiedono l’asportazione del 95 % del materiale mediante fresatura, il processo additivo consente di applicare materiale solo ove necessario, riducendo lo spreco di materiale al 5 %, con risparmi significativi in termini di materiale grezzo e relativi costi”, spiega Friedemann Lell.
Il laser, che viene inserito unitamente alla testa di riporto di polveri nell’attacco utensile HSK del mandrino portafresa, viene riposto in un alloggiamento sicuro durante l’esecuzione delle operazioni di fresatura in macchina.
La macchina è comandata da ERGOline® da 19“ con Operate 4.5 su Siemens 840D solutionline. Il controllo del processo laser si trova in un armadio elettrico separato, per facilitare l’integrazione di questo sistema nelle altre macchine DMG MORI.
La Lasertec 65 Additive Manufacturing consente la produzione generativa con pezzi finiti di eccellente qualità. Nell’immagine un esempio di particolare riparato.
REALIZZAZIONE DI PROFILI 3D
Mediante laser a diodi, la polvere metallica viene applicata a strati su un materiale di base, con il quale si fonde senza generare pori o crepe. La polvere metallica si lega così in modo indissolubile alla superficie sottostante, mentre un gas inerte coassiale previene l’ossidazione durante il processo generativo. Una volta raffreddato, lo strato metallico che ne risulta può essere sottoposto a lavorazione meccanica.
Poiché la saldatura laser mediante riporto di materiale è di per sé una tecnologia di efficacia comprovata, essa costituisce l’integrazione ideale delle macchine CNC di altissima qualità di DMG MORI. “Il connubio del processo di asportazione di truciolo e di quello additivo assumerà un’importanza ancora maggiore, in quanto apre nuovi orizzonti e porta nuovi vantaggi applicativi”, afferma Lell.
Uno dei pregi di questo procedimento è la possibilità di stendere, strato su strato, diversi materiali e a seconda del laser e della geometria dell’ugello è possibile realizzare pareti di spessore compreso tra 0,1 mm e 5 mm. Non solo: è anche possibile generare complessi profili 3D senza geometria di supporto.
Tali singoli strati possono essere poi lavorati con asportazione di truciolo ad alta precisione prima che tali superfici diventino, a causa della geometria del pezzo, inaccessibili alla fresa o ad altri utensili. Il connubio dei due processi trova applicazione nei lavori di riparazione nonché nella realizzazione di stampi e utensili, oltre a offrire molte interessanti opzioni per componenti dalla struttura leggera, prototipi o piccole serie, in particolare nella produzione di pezzi di grandi dimensioni, in cui altri procedimenti additivi non sono realizzabili a causa di limiti di ingombro.
SOLUZIONE CONVENIENTE
Le macchine di grandi dimensioni, come quelle impiegate per la lavorazione di pezzi ingombranti nel settore energetico o in quello aerospace, sono tendenzialmente molto costose. Se però si riduce la sgrossatura, il riporto di materiale e la finitura ad un’unica macchina, si ottiene una soluzione economicamente vantaggiosa per il cliente.
Nel comparto dell’energia e dell’industria petrolifera, inoltre, è spesso necessario rivestire i componenti con leghe inossidabili antiusura: la sinterizzazione laser con riporto di materiale offre protezione a prodotti quali tubi, raccorderia, flange e fabbricati speciali che vengono impiegati in presenza di sostanze aggressive. Con una macchina ibrida è possibile realizzare la lavorazione del materiale di base, il rivestimento e la finitura su un’unica macchina, con tutto il vantaggio di un risparmio di costi e di una riduzione dei tempi di attraversamento.
Tra gli highlights della Lasertec 65 Additive Manufacturing non si possono, in sintesi, dimenticare: l’inimitabile connubio della sinterizzazione laser con riporto di materiale e della fresatura per una miglior qualità delle superfici e la massima precisione del pezzo; la velocità della sinterizzazione laser con iniettore di polveri, venti volte superiore rispetto al procedimento del letto di polvere; la possibilità di lavorare anche di componenti completi; la fattibilità di numerose geometrie 3D anche con sottosquadra, senza struttura di supporto; la capacità di riparazione di componenti di turbine e il possibile impiego nel settore della costruzione di stampi e utensili; la possibilità di applicazione di rivestimenti antiusura; la capacità di lavorazione completa, con cambio completamente automatizzato da fresatura a laser e viceversa; l’ampia zona di lavoro per pezzi con diametro fino a 650 mm, altezza 360 mm e peso massimo di 1.000 kg; l’accessibilità e l’ergonomia, con apertura porta di 1.430 mm ed accessibilità ottimale dal lato anteriore; l’ingombro ridotto, con 7,5 m2 di superficie di installazione.
Per finire alcuni dati tecnici: corse in X, Y e Z rispettivamente di 650, 650 e 560 mm; rotazione massima di 10.000 (20.000) giri/min; potenza motore a 40/100% ED di 13/9 kW; coppia a 40/100% ED di 83/57 Nm; rapidi di 24 m/min; forza di avanzamento massima di 6 kN; superficie di serraggio di diametro 650 mm; carico massimo della tavola di 600 (1.000) kg; campo di brandeggio asse B di ±120°; numeri massimo di utensili di 120.
Cosa aggiungere? Caratteristiche e dati che offrono risposte migliori di qualsiasi test!
La Lasertec 65 Additive Manufacturing permette di eseguire anche operazioni di applicazione di rivestimenti antiusura.