I nuovi sviluppi nella produzione e nell’approvvigionamento dei getti rendono i getti un materiale e un processo interessante per un numero maggiore di applicazioni. Super! Rendere questi nuovi sviluppi rapidamente accessibili a tutti è l’obiettivo di CASTFAST. Più scelta, più possibilità, nuove tecnologie: a volte questo può rendere più difficile trovare rapidamente la soluzione ottimale per un progetto.
Quando le ragioni economiche, tecniche, pratiche e di programmazione giocano un ruolo nella decisione, come le soppesi? La risposta: l’analisi tecno-economica. Il team CASTFAST l’ha perfezionata per ogni evenienza nella produzione di getti e l’ha messa al servizio dei nostri clienti. Sia che si tratti di un progetto intensivo, sia che si tratti solo di un progetto veloce per dare il via alle attività. Ecco una breve introduzione.
In fonderia c’è molto da fare. Nuovi processi, fornitori e materiali offrono costantemente nuove possibilità a designer e utenti. In particolare, negli ultimi anni sono successe molte cose. Le possibilità della stampa 3D sono state sfruttate per la fusione.la digitalizzazione e il networking si stanno facendo strada nelle fonderie e nelle catene di fornitura. Molto di più è possibile, molto di più è accessibile, molto di più è economico!
Con l’aiuto di un’analisi tecno-economica che registra sistematicamente tutte le opzioni e le leve rilevanti e con la quale è possibile trovare la migliore soluzione possibile per un progetto in base a preferenze, obiettivi e condizioni al contorno. Nella sua forma più semplice, si tratta di un albero decisionale che analizza sistematicamente la fattibilità, il rapporto costo-efficacia e i vantaggi e gli svantaggi tecnici.
Il Santo Graal: un modello computerizzato supportato da dati che sia costantemente aggiornato con le ultime tecnologie (ed economie) e che mostri la strada migliore da percorrere nel minor tempo possibile. Più il modello è completo, più è possibile quantificare con precisione il vantaggio economico. Più veloce è, più bassi sono i costi decisionali.
In CASTFAST lavoriamo costantemente su questo modello. Il nostro database è ora ampio (cioè include molti fornitori e processi diversi) e profondo (cioè incorpora competenze tecniche approfondite). Utilizziamo quotidianamente le nostre analisi tecno-economiche e i nostri consigli per mostrare ai clienti modi nuovi o semplicemente ottimali di lavorare con le fusioni (hai un’esigenza diretta? Allora semplicemente qui qui).
Quali domande pone l’analisi? Qui di seguito illustriamo brevemente come vengono sistematicamente ponderati i numerosi fattori e quali sono gli aggiustamenti che il cliente può apportare.
Il primo passo è osservare il pezzo e chiedersi: la fusione è possibile? In linea di principio, la risposta è quasi sempre sì.
Gli unici limiti tecnici sono le dimensioni della fossa in cui lo stampo può essere colato (scafo no, motore di una nave sì) e lo spessore della parete. Il materiale deve poter scorrere per riempire lo stampo. Se lo spessore della parete è troppo sottile, il materiale fuso si solidifica troppo presto e blocca lo stampo. Grazie alla pressofusione e alla microfusione, tuttavia, il limite di ciò che è possibile fare è oggi inferiore a 1 mm di spessore della parete.
Se la fusione funziona, ci si chiede se possa essere vantaggiosa rispetto alle alternative. I vantaggi della fusione risiedono nelle possibilità di integrazione funzionale e nell’uso della ghisa come materiale. Invece di unire tra loro diversi componenti funzionali, questi possono essere prodotti direttamente "da un unico stampo". Il materiale ghisa (con le sue proprietà specifiche, come lo smorzamento delle vibrazioni) può essere prodotto solo tramite fusione. Puoi fondere un blocco e fresarlo, ma non puoi semplicemente stampare la struttura che compone la grafite lamellare con una stampante 3D in metallo.
Indipendentemente dal fatto che un pezzo sia stato originariamente progettato come pezzo saldato, fresato o stampato direttamente, lo sottoponiamo agli stessi test che eseguiremmo per un pezzo che è già stato deciso di produrre come fusione. Esaminiamo: Dimensioni, peso, spessore delle pareti, complessità, materiale e tutta una serie di altri parametri geometrici e rapporti.
La ghisa può essere una buona alternativa, soprattutto per i risultati elevati del "test di complessità" (l’integrazione funzionale di cui sopra è possibile perché la ghisa ama la complessità).
Cosa significa complessità per noi? In parole povere, si tratta di quanto un componente è angolato e "cavo". Un alloggiamento è più complesso di un pannello. È più difficile produrre un’ampia superficie con un volume effettivo ridotto e con le stesse dimensioni. Con la saldatura, questo è ancora possibile grazie alla (proverbiale) piegatura, ma con la fresatura diventa rapidamente molto complicato (ad esempio per quanto riguarda gli strumenti necessari). Sebbene la fresatura sia spesso il metodo più veloce (per piccole quantità), ha i suoi limiti: ad esempio, se il volume dei trucioli è molto elevato rispetto al volume del componente, cioè se una percentuale sproporzionatamente alta viene fresata. La fusione è molto più libera in termini di stampaggio. Con i nuovi processi di fusione, come le nuove varianti di fusione a stampo pieno e la stampa 3D con sabbia, sono stati aggiunti nuovi gradi di libertà che hanno ampliato ulteriormente la gamma di prodotti che possono essere fusi.
Stiamo creando coefficienti e formule per tutti i fattori citati, che presto automatizzeranno alcune sezioni dell’analisi in modo che i nostri ricercati esperti di casting possano concentrarsi sui veri punti critici e noi possiamo esaminare più opzioni più rapidamente. Oltre agli aspetti di fattibilità tecnica, nella fase successiva entrano in gioco anche gli aspetti economici e pratici.
Se la fusione funziona e offre dei vantaggi, qual è il processo migliore per un determinato progetto? La risposta non dipende solo dai calcoli di redditività, ma anche dalle preferenze dei clienti e dalle condizioni al contorno, come la possibilità di progettare materiali e componenti, le scadenze e le considerazioni sulla sostenibilità. Tutto questo può essere incluso nell’analisi. Ma prima torniamo alle considerazioni tecniche.
Attualmente la maggior parte delle nostre richieste viene elaborata con la colata in sabbia. Perché la colata in sabbia? Perché offre la gamma più ampia in termini di dimensioni e velocità.
Nell’ambito della stampa su sabbia, esiste una selezione di processi che possono produrre componenti in filigrana (stampa su sabbia 3D) o componenti più grandi (processo speciale con modello in schiuma) in modo molto rapido.
Quali sono le differenze tra la stampa 3D della sabbia e la modellazione della schiuma? Molto chiaramente: la complessità e lo spessore delle pareti. Maggiore è la complessità e minore è lo spessore delle pareti, più si rientra nel settore della stampa 3D in sabbia, che in genere è più costosa del processo in schiuma. I modelli in schiuma sono perfetti per le complessità più basse – parola chiave: lastra. Ma i modelli in schiuma possono essere utilizzati anche per produrre componenti grandi e complessi, di dimensioni superiori a 1.500 mm x 800 mm x 800 mm.
In linea di massima, il salto tra la schiuma e lo stampo a pressione in sabbia nel nostro ferro da stiro è di 25 mm di spessore della parete. Ovviamente ci sono sfumature ancora più sottili che derivano dall’analisi della geometria in combinazione con altri fattori.In casi estremi, quando sono richieste precisione e quantità maggiori, è possibile passare a processi con un modello permanente. Tuttavia, questo richiede la costruzione di un modello in legno, che da solo richiede un tempo pari all’intera catena del processo di stampa 3D della sabbia.
A seconda della fase di vita del pezzo, i vantaggi di un determinato processo possono essere ulteriormente sfruttati:
Sono tutte domande che poniamo abitualmente ai clienti per eliminare i "preconcetti" dal processo decisionale.
Quali altri fattori possono giocare un ruolo? La tempistica può talvolta richiedere una messa a punto estrema, sia in fase di pianificazione/progettazione che "a posteriori" durante la lavorazione. Un pezzo può deformarsi in tutte le direzioni durante la solidificazione – ovviamente entro la tolleranza DCTG – e questo deve essere compensato in fase di progettazione.
Tuttavia, nella maggior parte dei casi, la compensazione significa più materiale, il che significa tempo per la lavorazione e peso per un utilizzo successivo. È questo che vuoi? Per i prototipi, la risposta è spesso: no, voglio risparmiare tempo. Più avanti, nella produzione di serie: no, voglio risparmiare sui costi di lavorazione.
Un processo più preciso riduce entrambi, ma di solito costa di più. Grazie all’analisi tecno-economica (di fusione), è possibile ottimizzare il margine tra i risparmi sui costi grazie alla precisione e il sovrapprezzo per la precisione, oppure apportare modifiche tecniche che si concentrino su un processo più economico e sulla precisione dove è necessaria.
L’analisi tecno-economica consente una messa a punto ottimale del casting. Il processo decisionale diventerà sempre più veloce e migliore.
I dati provenienti da progetti di successo arricchiscono il tutto con una preziosa esperienza pratica. I punti di svolta e le soglie di utilizzo cambiano continuamente. Ciò che non ha dato i suoi frutti ieri potrebbe aprire nuove opportunità domani. Ecco perché arricchiamo costantemente i nostri modelli per valutare il percorso migliore in ogni caso, integrando sempre nuove tecnologie. E poi? Poi automatizziamo per far girare più viti contemporaneamente e ottenere la risposta giusta in modo più rapido e conveniente.
