Ricerca & sviluppo
PROGETTO FAGIMA ADDITIVE4.0
Progetto finanziato nel quadro del POR FESR Toscana 2014-2020
Bando N.2: Progetti strategici di ricerca e sviluppo delle MPMI
Sintesi del progetto:
DURATA DEL PROGETTO DAL 01/18 AL 12/20
TIPOLOGIA DI SERVIZIO B11-B13
DESCRIZIONE DELLE ATTIVITA:
- Rendicontazione e gestione progetto
- Definizione specifiche e vincoli
- Analisi stato dell’arte
- Definizione ipotesi concettuali di soluzione delle criticità di sviluppo
- Progettazione elettromeccanica di dettaglio, prototipi
- Validazione e testing
RISULTATI ATTESI:
- D11 Rendicontazione a SAL e parziale, Relazioni intermedie e finale
- D21 – Elenco condiviso specifiche e vincoli, quantificazione oggettiva e pesi
- D31 Ricerca brevettuale, D32 Valutazione opportunità tutela brevettuale ed eventuali indirizzi di tutela
- D41 Elenco soluzioni e concept per la soluzione delle criticità di progetto definiti secondo tecniche di problem solving sistematico quali Triz ed Axiomatic Design, D42 Valutazione e validazione soluzioni e conceptD 51 Bozzetti, schemi e disegni descrittivi delle soluzioni
- Design, D42 Evaluation and validation of solutions and concepts D 51 Sketches, diagrams and descriptive drawings of the solutions
- D 51 Bozzetti, schemi e disegni descrittivi delle soluzioni
- D 61 Realizzazioni prototipali D 62 test e risultati D 63 Calcoli, schemi, disegni e modelli definitivi dell’architettura di macchina ibrida per lavorazioni miste additivo-sottrattive definita dal progetto.
Il progetto si propone lo sviluppo di macchine a controllo numerico con tecnologia mista additiva sottrattiva per la lavorazione di metalli anche su grandi dimensioni a forte carattere innovativo e caratterizzate da una spinta automazione, capacità di collaborazione e capacità di operare senza la supervisione umana secondo quanto previsto dal paradigma “Industria 4.0”
Come noto negli ultimi anni sono emerse in modo sempre più evidente tecnologie e dispositivi legati alla produzione additiva, in particolare questo è avvenuto a partire dal 2012, anno in cui molti brevetti relativi alla produzione additiva sono scaduti permettendo a molti attori nel mondo di intraprendere lo sviluppo e la realizzazione di sistemi additivi con conseguente maggiore diffusione e riduzione dei costi complessivi dei sistemi.
In particolare si è vista una evoluzione interessante nel campo delle produzioni additive in metallo, spinta anche dall’interesse di gruppi di grandi dimensioni, in particolare per realizzazioni nel campo dei grandi compressori assiali e turbine, nel campo aeronautico, e nel mondo degli stampisti.
In questi settori le realizzazioni sono quasi tutte “prototipali” e comunque realizzate a progetto su macchine che hanno costi elevati all’acquisto, dovuti sia alla complessità delle loro parti che al carattere quasi “unico” delle singole realizzazioni.
Il costo finale del pezzo è meno incidente rispetto a produzioni di massa in cui il costo unitario è una delle leve principali e dove le caratteristiche geometriche dei pezzi portano, con tecniche tradizionali, a lavorazioni molto costose o all’adozione di compromessi in progettazione, basti pensare alla configurazione e realizzazione di canali di raffreddamento dalle geometrie complesse all’interno di palette di turbina che con tecniche tradizionali devono essere realizzate per asportazione dal pieno mentre con tecniche additive nascono direttamente nel pezzo durante la lavorazione.
Per questo motivo in questi settori hanno preso campo realizzazioni in additiva che sono caratterizzate da costi generalmente più elevati dovuti principalmente all’energia impiegata nel processo ed ai tempi di lavorazione tipicamente molto lunghi, ma che consentono estrema libertà nelle forme realizzative.
In questo campo sono emerse come vincenti due tecnologie principali, la sinterizzazione o fusione diretta di polveri (BPF) e la deposizione di metallo fuso ottenuta con plasma o laser (LMD), soluzioni affette però dalle problematiche tipiche delle produzioni additive, ovvero scarsa precisione dimensionale e scarsa qualità superficiale ed alta rugosità delle superfici.
Recentemente quindi alcune realtà hanno iniziato lo sviluppo di sistemi ibridi, o misti che abbinano le tecnologie additive, LMD principalmente, a tecnologie sottrattive classiche su macchine CNC.
Ad oggi non sono molte però le realtà che operano nel settore, nessuna in Italia e poche in Europa e spesso si tratta di realizzazioni caratterizzate dal semplice accoppiamento di una stazione LMD ad una esistente macchina tradizionale.
Nell’ambito del piano di innovazione e sviluppo delle proprie macchine Fagima Fresatrici ha deciso di affrontare lo sviluppo di una architettura di macchine ibride, miste additivo-sottrattive, progettate specificamente per la soluzione organica delle criticità legate a tali applicazioni, macchine per loro natura altamente innovativo e caratterizzate da una spinta caratterizzazione verso il paradigma “Industria 4.0”.