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88 rmo SETTEMBRE 2024 ADDITIVE MANUFACTURING in modo più efficiente parti metalliche complesse. Ciò si ottiene integrando perfettamente l’AM nei processi di produzione esi- stenti attraverso lo sviluppo di un flusso di lavoro ottimizzato. DESIGN Attraverso l’adozione dell’AM, sono disponibili nuove possibilità di progettazione per i produttori di stampi. Tale libertà di proget- tazione deve essere padroneggiata tenendo conto sia dell’ap- proccio di fabbricazione strato per strato che del materiale uti- lizzato per il processo. Questi due elementi si traducono in un insieme molto limitato di vincoli alla progettazione della parte, principalmente correlati agli elementi a sbalzo, alle dimensioni delle feature e alla facilità di rimozione della polvere. Per le parti prodotte mediante AM con canali di raffreddamento conformali, tali vincoli possono essere facilmente superati. Le dimensioni e la forma dei canali interni hanno vincoli di pro- gettazione. Le grandi aree a sbalzo richiedono strutture di sup- porto impossibili da rimuovere dall’interno della parte dopo la stampa. I diametri dei canali sono quindi di dimensioni limitate e le forme dei canali autoportanti sono preferibili alle tradizionali sezioni trasversali rotonde tipiche. La generazione di percorsi di raffreddamento conformali che seguano le linee guida di progettazione di cui sopra può richie- dere molto tempo con i tradizionali strumenti software CAD. Per questo motivo, una soluzione software dedicata come 3DXpert, è molto utile per i progettisti di stampi e i produttori di utensili per ottimizzare la qualità delle parti e ridurre i costi di progettazione e produzione. Ciò è reso possibile da un insieme unico di fun- zionalità che risparmiano all’utente ore di lavoro di progettazione prima di passare alle fasi di verifica e convalida basate sulla si- mulazione della progettazione dello stampo: generazione auto- matizzata e manuale del percorso di raffreddamento conformale; creazione semplice e veloce della geometria del canale; analisi delle aree di sbalzo del canale; analisi e ottimizzazione della di- stanza del canale dalle pareti delle parti; mappa a colori della distanza del canale dalle superfici attive. 3DXpert include strumenti come la ‘mappa termica’ che con- sente ai progettisti di valutare rapidamente l’omogeneità e l’ef- ficienza del raffreddamento. Ciò non sostituisce simulazioni più complete, ma consente all’utente di valutare rapidamente la qualità del progetto all’inizio del processo. SIMULAZIONE Prima di mandare in stampa l’inserto, la simulazione delle presta- zioni termiche viene spesso eseguita per rilevare dove possono sorgere potenziali problemi. Ciò consente di interpretare se i ca- nali ottimizzati saranno efficaci, in particolare se è necessario mi- gliorare l’omogeneità della temperatura per ridurre i punti caldi. Nell’immagine in Figura 1 possiamo analizzare e confrontare i po- tenziali punti caldi durante l’iniezione con o senza canali confor- mi. Anche in questo caso, osserviamo una diminuzione della tem- peratura dei punti caldi, andando ad esempio da 96 °C a 86 °C. Gli strumenti di simulazione consentono al progettista di preve- dere meglio l’efficienza in esercizio e quindi di essere più sicuro nella progettazione dei canali conformali posizionati all’interno dell’inserto dello stampo. In teoria convalida che i canali avranno un impatto positivo sul processo di iniezione e, in ultima analisi, sulla parte plastica. PRODUZIONE IBRIDA Mentre la tecnologia AM sta aiutando molte aziende del settore degli stampi a ottenere nuovi risparmi sui costi ed efficienza at- traverso il raffreddamento conformale, la redditività economica di molte applicazioni richiede altri approcci. In effetti, queste appli- cazioni includono in genere parti che richiedono grandi quantità di materiale. Ciò rende le parti costose da produrre in quanto il costo della stampa additiva è direttamente collegato al volume di materiale da stampare. Per superare queste sfide e trovare Inserto stampo con rendering canali conformali. Mappa termica di canali di raffreddamento convenzionali (sinistra) rispetto a quelli conformali (destra).