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89 SETTEMBRE 2024 rmo il modo di integrare in maniera redditizia questa tecnologia, i produttori possono gestire questi prodotti lavorando in anticipo una preforma sulla quale verrà stampata soltanto la parte con caratteristiche a valore aggiunto in cui la tecnologia additiva può rivelarsi vantaggiosa. Questa combinazione di tecnologie sottrattive e additive si traduce in quelle che vengono comune- mente indicate come ‘parti ibride’. Il processo ibrido deve iniziare con la preforma fissata sulla piastra di stampa e deve essere accuratamente posizionata ed allineata. I produttori devono generalmente fare affidamento sull’allineamen- to visivo o sulle macchine di misura a coordinate esterne (CMM) per confermare l’accuratezza del posizionamento. Entrambe le tecniche richiedono molto tempo e, in caso di semplice allinea- mento visivo, sono soggette a errori dell’operatore. Con scosta- menti superiori a 100 μm, queste tecniche non sono in grado di fornire la precisione richiesta per la maggior parte delle applica- zioni finali. Per risolvere questo problema, GF Machining Solutions e 3D Systems hanno sviluppato un’innovativa soluzione software che sfrutta la potenza dell’hardware di monitoraggio della pozza fusa disponibile sulla sua serie DMP di macchine AM metalliche. La funzione DMP Calibration sfrutta questo hardware di monito- raggio per un altro scopo: la scansione delle preforme per identi- ficare i fori di localizzazione pre-lavorati nella superficie della par- te. Il grande contrasto nella riflessione della luce tra la superficie della parte e tali fori consente un metodo estremamente affidabi- le per stabilire la posizione precisa della preforma sulla piattafor- ma di costruzione. Inoltre, l’uso del laser consente il riferimento di più parti sulla stessa piattaforma di costruzione in un’unica ope- razione, accelerando ulteriormente la produzione; grazie all’ec- cezionale livello di precisione di questo sistema ottico, anche la qualità finale dell’operazione di riferimento è più elevata. TK Mold utilizza il processo e le attrezzature sopra descritte per produrre parti ibride di alta qualità e produce circa il 90% degli stampi che richiedono canali di raffreddamento utilizzando il pro- cesso ibrido. Ad esempio, l’oggetto del presente caso di studio è stato ottenuto partendo da una preforma ottenuta da EDM a filo in due diverse fasi di posizionamento. Ogni preforma è stata quindi bloccata sulla piastra di interfaccia System 3R AM Carrier, accoppiata con la macchina DMP. Qui lo strumento DMP Cali- bration è stato sfruttato per fare correttamente riferimento a cia- scuna preforma in modo indipendente attraverso il suo set di due fori di localizzazione, calcolando e applicando automaticamente sia le correzioni di traslazione che di rotazione al file di lavoro. La stampa è stata eseguita con la polvere LaserForm Maraging Steel - un materiale collaudato per il settore Mold & Die grazie alla sua resistenza all’usura - su una macchina DMP Flex 350. POST-ELABORAZIONE Una volta stampata la parte, sono necessarie le operazioni di la- vorazione finali per ottenere la rugosità della superficie prevista sulla geometria finale. Viene eseguita una prima fase di program- mazione per generare il percorso utensile per l’area stampata di finitura della superficie. Un vero vantaggio qui è il software Cima- tron di 3D Systems, che fornisce all’utente una transizione senza soluzione di continuità tra AM e post-lavorazione. Una volta pronto il programma, l’inserto viene bloccato all’inter- no di un centro di lavoro a 5 assi Mikron Mill S 400 U di GF Ma- chining Solutions. COSTI OPERATIVI TOTALI INFERIORI Una volta terminato l’inserto ottimizzato, l’osservazione si con- centrerà qui su due elementi: il tempo di ciclo e successiva- mente la qualità delle parti. Se osserviamo i dati di iniezione raccolti in Figura 2, vediamo che il tempo totale del ciclo di iniezione varia tra 21,70 e 21,79 s con un inserto tradizionale. Con l’inserto ottimizzato, il tempo di Figura 1. Simulazione della temperatura durante il processo di iniezione con canali convenzionali (sinistra) e conformali (destra).