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Eligio Re Fraschini esplora il futuro degli utensili aerospaziali con la stampa 3D metallica robotizzata image

Nel settore aerospaziale, gli utensili devono coniugare precisione, resistenza ed efficienza nel rispetto di vincoli stringenti. Per esplorare il potenziale della manifattura additiva metallica nelle future applicazioni di utensili aerospaziali, Eligio Re Fraschini e Caracol hanno sviluppato un progetto pilota congiunto, cofinanziato da entrambe le parti. L’obiettivo era testare e validare la piattaforma Vipra AM di Caracol su un componente spar tool, valutandone la capacità di ridurre il time to market e i costi di produzione, con una visione chiara verso la scalabilità su formati più grandi.Caracol-AM-Tooling-Aerospace-ReFraschini-Metal-3D-Printing

Test della tecnologia: un progetto pilota per i futuri utensili aerospaziali

Eligio Re Fraschini opera in un contesto industriale altamente esigente, dove i componenti degli utensili devono unire integrità strutturale e precisione dimensionale. Il progetto si è concentrato sulla produzione di uno spar tool aerospaziale in scala ridotta, destinato a processi di laminazione in fibra di carbonio, caratterizzato da geometrie complesse e tolleranze strette. Il componente ha rappresentato un test di validazione controllato, progettato per valutare le reali capacità della tecnologia e gettare le basi per futuri programmi produttivi, con la consapevolezza che lo stesso approccio può scalare a formati significativamente più grandi.

Tradizionalmente, tali componenti vengono prodotti mediante metodi sottrattivi o fusione, richiedendo attrezzature estese, lunghi lead time e un elevato consumo di materiale. L’obiettivo esplicito era dimostrare che la manifattura additiva metallica robotizzata può offrire vantaggi misurabili in termini di efficienza, costo e scalabilità, anche su componenti geometricamente complessi e ad alta sollecitazione.

Dai vincoli all’opportunità: come il WAAM affronta le sfide degli utensili aerospaziali

Gli approcci produttivi convenzionali presentano limitazioni ben note nella realizzazione di utensili aerospaziali: forte dipendenza da attrezzature dedicate, lunghi cicli di sviluppo, significativi scarti di materiale derivanti dai processi sottrattivi e scarsa flessibilità quando sono necessarie iterazioni di progetto. Il progetto è stato strutturato per valutare se la manifattura additiva metallica robotizzata potesse offrire un’alternativa credibile, riducendo il time to market e i costi di produzione complessivi, mantenendo al contempo gli standard qualitativi richiesti dalle applicazioni aerospaziali.Caracol-Additive-Manufacturing-Tooling-Aerospace-Refraschini-Milling-Metal

La collaborazione ha sfruttato la piattaforma Vipra AM di Caracol per dimostrare una via percorribile oltre i limiti della manifattura tradizionale. Il processo basato su DED ha consentito la produzione diretta di componenti near-net-shape, eliminando la necessità di attrezzature complesse e semplificando notevolmente il flusso produttivo. Elevati tassi di deposizione hanno permesso tempi di costruzione più rapidi, mantenendo al contempo un controllo preciso sulla geometria e sull’apporto termico.

Specifiche di stampa:

  • Sistema: Vipra XP (tecnologia WAAM basata su CMT)
  • Materiale: acciaio inossidabile 316L
  • Tasso di deposizione: 3,7 kg/h
  • Dimensioni del pezzo: 1000 × 550 × 85 mm
  • Peso del pezzo: 110 kg
  • Tempo di stampa: 30 ore
  • Post-lavorazione: fresatura CNC

Risultati del pilota: validazione di efficienza, riduzione del peso e potenziale di scalabilità

I risultati hanno confermato il concreto potenziale della manifattura additiva metallica robotizzata per gli utensili aerospaziali. L’approccio near-net-shape ha ridotto significativamente gli scarti di materiale e migliorato l’efficienza complessiva delle risorse, eliminando le tradizionali attrezzature e sfruttando gli elevati tassi di deposizione per ridurre sostanzialmente i tempi di produzione.

Un risultato chiave è stata una riduzione del 50% del peso dell’utensile rispetto a un componente equivalente prodotto con la manifattura convenzionale, confermando che la manifattura additiva può ottimizzare non solo il processo, ma anche le prestazioni del prodotto finale. Il progetto stabilisce un chiaro fondamento tecnico ed economico per i futuri sviluppi, dimostrando che lo stesso approccio produttivo può essere integrato in programmi di produzione attivi su scala.Caracol-3D-Printing-Tooling-Aerospace-Refraschini

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