Produzione generativa di qualità di componenti finiti

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Combinazione intelligente: deposito laser e fresatura
LASERTEC 65 3D
Additive Manufacturing
Deposito laser e fresatura
Integrazione LASERTEC nelle macchine DMG MORI
LASERTEC
Produzione generativa
di qualità di
componenti finiti
LASERTEC 65 3D: produzione generativa di elevata qualità
Deposito laser con fresatura integrata.
L'inimitabile connubio della tecnologia di deposito laser con iniettore di polveri e della tecnologia
di fresatura della LASERTEC 65 3D apre le porte ad un innovativo processo produttivo generativo,
che consente una produzione più rapida di geometrie complesse e di componenti personalizzati.
Questa soluzione ibrida permette, in particolar modo, una produzione a costi ridotti di pezzi
grandi con diametro massimo di 500 mm. La flessibilità di passare dalla lavorazione laser alla
fresatura consente, inoltre, di operare in modo diretto su segmenti successivamente non più
raggiungibili a pezzo finito. Questa tecnologia utilizza il processo di riporto di materiale applicato
mediante un iniettore di polveri metalliche, che vanta velocità fino a 10 volte superiori alla produ­
zione mediante il sistema a strati. Grazie alla produzione additiva a 5 assi non sono più necessari
materiali di sostegno. DMG MORI offre la catena di processo completa, a iniziare dalla programmazione CN ibrida in CAD / CAM mediante parametri di lavorazione provenienti da una banca dati di
materiali, fino all'esecuzione della lavorazione, il monitoraggio di processo e la sua documentazione.
02
Video sulla LASERTEC 65 3D:
Se il Vostro telefono cellulare dispone di un software di riconoscimento
di codici QR, potrete accedere direttamente al video.
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LASERTEC 65 3D
Applicazioni.
produzione
riparazione
rivestimento
#
aerospace
aerospace
settore gas-petrolifero
Corpo di turbina
Blisk per turbine
Testa trivella
ingegneria meccanica
energia
ingegneria meccanica
Ugello
Pala di turbina Pelton
Blocco cuscinetto
tecnologia sottovuoto
stampi e utensili
impiantistica
Tubo di raffreddamento
Stampo a iniezione
Albero
costruzione di utensili
energia
tecnologia sottovuoto
Corpo di raffreddamento
Girante
Flangia
LASERTEC 65 3D
I vantaggi distintivi
dell'Additive Manufacturing.
Highlights
++ Connubio fra la flessibilità della produzione generativa e la precisione della lavorazione
ad asportazione
­­
di truciolo
++ Possibilità di eseguire contemporaneamente il deposito laser del pezzo e operazioni di fresatura
++ Alta velocità costruttiva grazie all'iniettore di polveri coassiale
++ Ampia zona lavoro per pezzi di diametro fino a 500 mm e altezza di 400 mm
++ Impiego di materiale ridotto
Basi del deposito laser.
Principio di funzionamento
La polvere metallica viene depositata a strati con un
iniettore coassiale di polveri su un materiale di base, con il
quale si fonde (non poroso e saldatura crack-free). La
polvere metallica si lega così in modo indissolubile alla
superficie sottostante. Il gas di protezione, generato presso
l'ugello coassiale, previene l'ossidazione durante il processo
generativo. Una volta raffreddato, lo strato metallico che ne
risulta può essere sottoposto a lavorazione meccanica.
Direzione
di lavorazione
Punto di fusione
Polvere
Raggio laser
Gas di protezione /
trasportazione
Materiale depositato
Zona di montaggio
Pezzo
Materiali
Materiali comprovati:
++ Acciaio inox
++ Leghe di nickel (Inconel 625, 718)
++ Matrice carburo di tungsteno-nickel
++ Leghe di bronzo e ottone
++ Leghe di lega cromo cobalto molibdeno
++ Stellite
++ Acciaio per utensili (saldabile)
Lavorazione dei metalli
Sviluppo continuo dei processi sulla base delle seguenti caratteristiche dei materiali:
++ Analisi delle polveri
++ Misurazioni della densità; analisi strutturale
Requisiti per i
materiali
convenzionali
Risultati del
deposito laser
Mpa
≥ 200
229,5
Resistenza alla trazione [Rm] Mpa
500 – 700
506
≥ 40
53,05
Caratteristiche:
Acciaio inox 316 L / 1.4404
Limite di elasticità [Rp0,2]
Allungamento a rottura [A]
%
Prova Charpy con
intaglio a V [KV2]
J
≥ 100
126 – 132
Durezza [H]
HV5
≤ 230
160
++ Processo di controllo meccanico (trazione, pressione, curvatura)
++ Misurazione: qualità della superficie, durezza, corrosione
++ Densità fino al 99,8 % analoga alla ghisa
(esempio dell'acciaio inox 316L / 1.4404)
Programmazione ibrida in CAD / CAM –
Modulo per processi additivi e sottrattivi.
5: Controllo di qualità sul pezzo
finito
4: Connubio di deposito laser e
fresatura sulla LASERTEC 65 3D
(rapida intercambiabilità)
1: Dati CAD / CAM del cliente; suddivisione del modello CAD in processi
additivi e sottrattivi; slicing delle singole
sezioni pezzo
2: Generazione dei programmi CN per la
lavorazione laser e la fresatura; output
tramite postprocessore; definizione della
sequenza programma
3: Simulazione 3D per il controllo delle
collisioni grazie alla testa portalaser
integrata
Highlights
++ Un pacchetto software per l'intera catena di processo (costruzione, produzione additiva, asportazione di truciolo / finitura)
++ Strategie costruttive uniche SAUER LASERTEC, completamente integrate nel software CAD / CAM
++ Il pezzo può essere prodotto in diversi step, alternando fasi
di deposito laser a fasi di fresatura; ciò implica un passaggio
flessibile fra una lavorazione e l'altra, senza ristaffare il pezzo
e mantenendo invariate le origini
Produzione generativa –
Esempi applicativi.
Ruota a pale
Materiale: Acciaio inox
Deposito laser: 312 min.
Operazioni di fresatura: 240 min.
Dimensioni: Ø 160 mm x 160 mm
Corpo di turbina
Materiale: Acciaio inox
Deposito laser: 230 min.
Operazioni di fresatura: 76 min.
Dimensioni: Ø 180 mm × 150 mm
Deposito laser
Fresatura
Deposito laser
Fresatura
1: Costruzione del cilindro
2: Orientamento a 90°:
Realizzazione di una lega
1: Costruzione del cilindro
2: Finitura dell’imbuto conico
3: Fresatura del piano e perimetro
4: Realizzazione dell’imbuto
conico
3: Fresatura
4: Finitura del profilo esterno
5: Costruzione del bocchettone
rotante
6: Finitura del profilo interno /
esterno
5: Deposito laser delle pale
6: Finitura delle pale
Additive Manufacturing
SAUER LASERTEC – Strategie costruttive.
tà!
novi
“Internal Feature”
Realizzazione di canali all'interno della struttura del pezzo, ad esempio
canali di raffreddamento o simili strutture interne complesse dei corpi di
raffreddamento, di altri componenti di raffreddamento o degli stampi a
iniezione
tà!
novi
“Multi Material”
Combinazione di due materiali diversi in un unico componente. Due
iniettori di polvere azionabili singolarmente consentono di combinare
diversi materiali per creare strutture stratificate
tà!
novi
“Build on curve”
La base di partenza è un componente o un corpo già esistente (realizzato
tramite processo additivo o con una lavorazione alternativa), sul quale
“si flangia” un ulteriore profilo 3D
tà!
novi
“3D-Coating”
Realizzazione di coperture parziali e totali per la protezione dalla
corrosione o dall'usura; “3D-Coating” del corpo 3D come rivestimento o
riparazione
in
atte
sa d
i
Inimitabile integrazione breve
tto
di tecnologie
++ Intelligente combinazione di
deposito laser e fresatura per
superfici di eccellente qualità e
massima precisione del pezzo
Con Closed Loop
di polveri
++ 10 volte più veloce rispetto al
sistema a strati; componenti 3D
con diametro fino a 500 mm anche
senza materiale di sostegno
Modulo CAD / CAM ibrido
++ Soluzione completa per la
produzione additiva e l'asportazione di truciolo per costruzione,
programmazione e lavorazione
Senza Closed Loop
Closed Loop – In process,
comando, analisi e
Deposito laser con iniettore
in
atte
sa d
brev
i
etto
controllo
++ Misurazione continua e monitoraggio del processo di costruzione
++ Adeguamento automatico della
potenza del laser per un Closed
Loop completo in tempo reale
++ Processo di saldatura uniforme
++ Monitoraggio del processo per la
massima sicurezza e una qualità
del pezzo omogenea
Integrazione flessibile
Additive Manufacturing
della testa portalaser
Banca dati dei materiali
con attacco HSK
per l'utente
++ Sostituzione automatica della testa
portalaser mediante shuttle, senza
intervento manuale
++ Parametri di base per l'utente e
modulo CAD / CAM ibrido per
svariati materiali
++ Iniettore coassiale per una
distribuzione uniforme delle polveri
++ Sviluppo di parametri di processo
per superfici piane, anime e corpi
3D di materiali diversi
++ Indipendente dalla direzione del
deposito laser
++ Possibilità di monitoraggio dal
vetro di protezione integrato
++ Apporto ottimizzato della polvere
++ Protezione da polvere, trucioli e
refrigerante durante le operazioni
di fresatura
++ Banca dati valutata sulla base di
pezzi di collaudo definiti e
qualificati per la certificazione dei
materiali
++ Sviluppo di materiali personalizzati per i clienti in quattro centri
tecnologici mondiali specializzati
in Additive Manufacturing
LASERTEC 65 3D
Schema d'installazione
LASERTEC 65 3D
2.000
LASERTEC 65 3D
Vista dall’alto
Impianto di trattamento liquido refrigerante
1.580
1.757
1.424
523
848
1.816
1.200
1.200
512
1.585
Impianto di
aspirazione
1.560
1.050
3.218
3.487
4.749
5.321
Refrigeratore
mandrino
4.025
800
700
600
Fascio di gas
2.877
2.664
2.370
Vista frontale
LASERTEC 65 3D
Dati tecnici
LASERTEC 65 3D
Zona lavoro / Azionamenti
Corsa in X / Y / Z
mm
735 / 650 / 560
Tavola di lavoro / Pezzi
Dimensioni (tavola rotobasculante CN)
mm
ø 650
Dimensioni pezzo max. (Additive Manufacturing)
mm
ø 500 × 400
Peso pezzo max. (tavola rotobasculante CN)
kg
Asse circolare (asse C)
gradi
360
Campo di brandeggio (asse A)
gradi
da -120 a +120
Pmax secondo VDI / DGQ 3441 (asse C / asse A)
Ws
600
7/9
Mandrino portafresa
Numero giri max. (di serie / in opzione)
giri/min
Potenza 40% ED / 100% ED (di serie)
kW
10.000 / 18.000
13 / 9
Coppia
Nm
83 / 57
Attacco utensile
Tipo
HSK-A63
Laser a diodi con fibra (di serie)
Watt
2.500
Distanza focale (fissa)
mm
Diametro luce laser 1 (di serie)
mm
3
Diametro luce laser 2 (in opzione)
mm
1,6
Velocità di rapido
mm
40 / 40 / 40
Accelerazione max. in X / Y / Z
m/sec²
Pmax secondo VDI / DGQ 3441
mm
Sorgente laser
200
Assi lineari (X / Y / Z)
6/6/6
0,008
Cambio utensile
Utensile (di serie / in opzione)
Numero
30 / 60 / 90
Dati macchina
Larghezza × profondità x altezza (macchina base)
mm
Peso macchina
kg
4.180 × 3.487 × 2.884
Controllo
CELOS® di DMG MORI con ERGOline® Control da 21,5" e Operate 4.5
su SIEMENS 840D solutionline
SAUER LASERTEC
Centro d'eccellenza di Pfronten
++ > 25 anni di esperienza nella lavorazione laser di precisione
++ > 600 macchine LASERTEC installate (in tutto il mondo)
++ Know-how nelle tecnologie applicative: corsi di formazione,
supporto a cliente, soluzioni complete chiavi in mano
++ Seminari con cadenza periodica sulla tecnologia LASERTEC
11.300
11
Know-how di portata mondiale –
Additive Manufacturing Technology Center.
Pfronten
Chicago
Tokyo
Singapore
Chicago, USA
Pfronten, Germania
Singapore, Singapore
Tokyo, Giappone
Dai nostri quattro centri tecnologici specializzati in Additive Manufacturing di Pfronten, Chicago, Tokyo e Singapore, siamo in
grado di rispondere alle esigenze dei nostri clienti in fatto di sviluppo di tecnologie e materiali, realizzazione di componenti specifici e
formazione nei principali mercati di riferimento.
DMG MORI Europe AG
Sulzer-Allee 70, CH-8404 Winterthur
Tel.: +41 (0) 58 / 611 5000, Fax: +41 (0) 58 / 611 5001
[email protected], www.dmgmori.com
23 / 02 – 27 / 02 / 2016 METAV, Düsseldorf
11 / 04 – 15 / 04 / 2016 MACH, Birmingham
13 / 04 – 17 / 04 / 2016 SIMTOS, Seoul
17 / 05 – 20 / 05 / 2016 Innovation Week, Chicago
23 / 05 – 27 / 05 / 2016 Metalloobrabotka, Mosca
12 / 09 – 17 / 09 / 2016 IMTS, Chicago
13 / 09 – 17 / 09 / 2016 AMB, Stuttgart
04 / 10 – 08 / 10 / 2016 BIMU, Milano
17 / 11 – 22 / 11 / 2016 JIMTOF, Tokyo
FLY_D6685_0815IT Con riserva di modifiche tecniche.
In esposizione: