Cresce l’impegno di Youbiquo nell’innovazione: selezionata per il programma REACH
22 Marzo 2023
La tecnologia di produzione additiva (AM) è considerata ampiamente come una delle più promettenti tecniche avanzate di fabbricazione. Rispetto ai metodi tradizionali come gli utensili a controllo numerico (CNC), la forgiatura e la saldatura, l’AM offre diversi vantaggi, tra cui l’assenza di utensili o stampi, un alto utilizzo dei materiali, cicli di produzione più brevi e la capacità di creare strutture intricate.
Tutti i sistemi AM seguono lo stesso principio di costruire le strutture strato dopo strato, e alcuni processi permettono addirittura di stampare con materiali diversi come polimeri, metalli, ceramiche e compositi. L’AM è particolarmente adatto per la prototipazione rapida a basso costo e la produzione di grandi e complesse strutture metalliche.
La sfida dell’AM riguardante la Qualità
È importante notare che, da solo, l’AM potrebbe non produrre costantemente parti con le proprietà meccaniche e la qualità superficiale desiderate per molte applicazioni. I componenti AM spesso presentano varie imperfezioni, come agglomerati di polvere, sferoidizzazione, porosità, fessurazioni interne e tensioni termiche o interne, che possono influire significativamente sulla qualità finale delle parti, sulle proprietà meccaniche e sulla sicurezza.
Per affrontare queste sfide, i metodi di ispezione delle imperfezioni svolgono un ruolo cruciale nel ridurre le difettosità, monitorare il processo durante la produzione, migliorare la qualità superficiale e garantire le proprietà meccaniche desiderate dei componenti AM. Combinando le tecniche tradizionali di rilevamento dei difetti con l’imaging visivo ad alta risoluzione, si possono ottimizzare il rilevamento delle imperfezioni e le tecnologie di previsione e diagnosi dei difetti, portando a una maggiore qualità complessiva e prestazioni nei processi di produzione additiva.
Perchè proprio la tecnologia SLM ?
La fusione selettiva laser (SLM) è la principale tecnologia di stampa 3D di metalli che sta rivoluzionando la produzione additiva di parti metalliche. I processi di fusione selettiva laser (SLM) offrono la possibilità di creare parti metalliche funzionali con geometrie intricate vicine alla forma finale. Tuttavia, questi processi possono soffrire di imprecisioni e della formazione di difetti a causa della casualità e delle irregolarità associate alla fusione di polveri tramite laser. Questi difetti possono causare fallimenti nella stampa 3D, con spreco di tempo, materiali e risorse. Nella produzione additiva industriale su larga scala, l’identificazione e la mitigazione dei difetti durante la fase di progettazione diventano ancora più cruciali.
Per affrontare queste sfide, la chiave sta nell’esplorare l’integrazione dei dati di processo provenienti dalle macchine, dai progetti CAD-simulazione e dalle immagini ad alta definizione all’interno della camera di produzione durante le operazioni. Inoltre, può essere utilizzata la validazione fisica tramite scansione laser o test meccanici. Questi dati dettagliati possono fungere da feedback per un sistema di controllo in situ e possono essere combinati con il riconoscimento esistente dei difetti per creare un sistema esperto descrittivo e prescrittivo guidato dall’IA. Tale sistema può poi regolare i processi o migliorare i progetti di conseguenza.
Un efficace sistema di processo dovrebbe essere in grado di:
- Individuare con precisione i difetti in ogni strato di elaborazione.
- Rilevare eventuali irregolarità nel modello CAD 3D.
- Stabilire correlazioni tra i parametri di elaborazione e l’insorgenza dei difetti.
Informazioni su QIMAL
Youbiquo, come parte del Reach Incubator Open Call, ha proposto QIMAL, un avanzato sistema di monitoraggio in-process basato su dati che combina l’analisi delle immagini del prodotto finale con il design CAD 3D e i parametri operativi della macchina. La nostra soluzione innovativa consente di individuare le cause radice dei difetti e fornisce un’analisi dettagliata dei dati all’interno di una piattaforma di catena del valore affidabile.
QIMAL è stato progettato specificamente per supportare gli operatori di macchine, tra cui gli ingegneri di processo e gli ingegneri di applicazione, che lavorano con la produzione additiva di metalli basata su strati. Come parte delle loro responsabilità, analizzano il design CAD 3D da stampare, lo adattano al processo di stampa 3D scelto e considerano le richieste di materiale del cliente. Inoltre, devono prendere in considerazione la topologia CAD per progettare la strategia di stampa, compreso il supporto strutturale. Anche la calibrazione della macchina e l’avvio del lavoro di stampa rientrano nella loro competenza.
La soluzione QIMAL mira a individuare e affrontare in tempo reale i difetti durante il processo di produzione. Inoltre, investiga e determina con cura le cause di questi difetti. Il nostro sistema di monitoraggio è progettato per raggiungere i seguenti obiettivi:
- Ottimizzare il processo di stampa comprendendo le fonti e le occorrenze dei difetti durante la produzione.
- Migliorare l’efficienza del processo attraverso lo sviluppo di modelli descrittivi, predittivi e prescrittivi basati su dati.
- Aumentare il livello di sostenibilità nei processi di produzione.
Raggiungendo questi obiettivi, possiamo notevolmente migliorare la qualità e l’affidabilità delle parti metalliche prodotte attraverso la fusione selettiva laser (SLM) o la fusione a letto di polveri (PBF). In definitiva, ciò massimizzerà l’efficienza e il successo della produzione additiva industriale, rendendola più affidabile e competitiva sul mercato.
