Ci sono stati molte affermazioni che riguardano i benefici della produzione additiva ormai da diversi anni. Numerose aziende hanno investito in macchine e hanno provato l’innovativo processo di produzione. Tali prove spesso rappresentano un processo di apprendimento a costi elevati, ma l’attenzione è ora sempre più rivolta al raggiungimento di successi verificabili. Le seguenti applicazioni pratiche mostrano che la tecnologia sta guadagnando sempre più terreno nell’ambiente di produzione delle lavorazioni meccaniche. I visitatori commerciali possono aspettarsi di incontrare l’intero spettro dei processi di stampa 3D nell’area di produzione additiva presso METAV dal 10 al 13 marzo 2020.

La produzione additiva può essere utilizzata in un’ampia varietà di modi. Nel taglio dei metalli, è soprattutto la flessibilità dell’alimentazione del lubrificante refrigerante (CL) che sta attirando l’attenzione. “Qui, i processi di tornitura che coinvolgono un attacco per refrigerante o con strumenti stretti vengono impiegati nei casi in cui non è possibile utilizzare il raffreddamento interno convenzionale”, riferisce il Dr. Matthias Luik, Responsabile Ricerca e Sviluppo di Paul Horn GmbH. L’ultimo prodotto con un componente di stampa 3D degli specialisti degli utensili di Tubinga è il disco di distribuzione CL per uno strumento di alesatura. Numerosi aspetti speciali devono essere presi in considerazione nella produzione additiva (AM). “La successiva lavorazione delle superfici funzionali implica la creazione di strutture adeguate per il bloccaggio dei pezzi. È necessario tenere conto anche delle sollecitazioni interne, che comportano distorsioni dei componenti. In questo caso, la posizione dei componenti nell’area di lavoro è un fattore decisivo “, afferma il Dr. Luik.

L’ampia gamma di potenziali applicazioni AM renderà economicamente fattibile produrre sempre più parti in questo modo in futuro per soddisfare la domanda. In molti casi, i metodi di costruzione ibridi in cui elementi fabbricati convenzionalmente sono combinati con componenti additivi si dimostreranno vantaggiosi come mezzo per ridurre al minimo il processo di lavorazione. Gli specialisti di attrezzature e strumenti di Tubinga presenteranno i loro prodotti al METAV e parteciperanno alle discussioni degli esperti.

Tecnologia di serraggio a punto zero per la produzione additiva

L’intera catena di processo deve essere considerata se si vogliono ottenere risultati ottimali con AM. Il design non è più dettato dal blocco di materiale metallico, ma dalla funzione del componente. “Nella lavorazione meccanica, il raffreddamento degli utensili è attualmente un aspetto cruciale”, spiega Jürgen Förster, membro della direzione di AMF Andreas Maier GmbH & Co. KG di Fellbach. La stampa 3D consente l’incorporazione di canali di raffreddamento vicini ai contorni, anche nel caso di utensili di lavorazione, fusione o stampaggio a iniezione molto piccoli. L’integrazione di canali di raffreddamento ottimizzati negli strumenti garantisce un raffreddamento più rapido dei pezzi e consente di risparmiare enormi quantità di tempo.

Nel campo delle macchine e della tecnologia, sono le innovazioni che spingono avanti la produzione additiva, così come le reti costituite da un’ampia varietà di aziende, utenti e istituti di ricerca che stanno mettendo in comune le loro conoscenze. “La produzione in serie e un approccio olistico al processo svolgono un ruolo chiave”, riferisce Förster. “Qui, abbiamo iniziato a comunicare apertamente da una fase iniziale al fine di ottimizzare e standardizzare le varie fasi del processo in termini di tecnologia di serraggio. Il nostro sistema di serraggio a punto zero offre la migliore interfaccia uniforme sia per il processo di stampa sia per la fase di post-elaborazione completa “.

Förster crede che la stampa 3D in metallo vedrà una rapida crescita in futuro. La fase “tentativi ed errori” sta ora cedendo il passo al desiderio di affidabilità e automazione dei processi. “In quanto fornitore di soluzioni, stiamo già offrendo prodotti pronti per la serie che ottimizzano l’intero processo e lo rendono più economico”, afferma Förster. Questi saranno in mostra al METAV 2020 di Düsseldorf.

Focus su digitalizzazione e materiali in futuro

Negli ultimi anni, l’industria si è concentrata sempre più sull’innalzamento dei livelli di produttività dei processi additivi. L’attenzione si è ora spostata verso la stabilità e la riproducibilità del processo. “Per questo motivo, l’osservazione del processo è diventata un fattore cruciale. In particolare, la coerenza dei formati dei dati tra le fasi del processo a monte e a valle sta diventando sempre più importante”, riferisce Sebastian Bremen, esperto di stampa 3D presso il Fraunhofer ILT e professore di Produzione additiva presso l’Università di Scienze applicate di Aquisgrana. “I progetti di ricerca IDEA e IDAM stanno sviluppando queste catene di processo per l’ingegneria delle turbomacchine e l’industria automobilistica con partner leader del settore e meritano di essere citati qui.”

Allo stato attuale, solo pochi materiali in acciaio possono essere elaborati in modo additivo. L’acciaio ad alto tenore di carbonio, in particolare, provoca rotture a causa dei rapidi tassi di raffreddamento e solidificazione in processi additivi come Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Per questo motivo, è più semplice lavorare tipi di acciaio austenitici e martensitici. Questi materiali sono utilizzati, ad esempio, nella produzione di portautensili con un rifornimento di lubrificante di raffreddamento intelligente. “La ricerca mira sia a identificare gli acciai ad alta resistenza per il processo additivo sia a rendere disponibili materiali di taglio adeguati come carburo di tungsteno-cobalto (TC-CO)”, spiega Bremen. Il progetto AiF AddSchneid, ad esempio, sta adottando un approccio interessante: gli emettitori di infrarossi vicini vengono utilizzati nel processo LPBF per riscaldare il componente fino a 800 ° C per evitare rotture. L’obiettivo è la produzione diretta di utensili da taglio allineati al profilo per la lavorazione con strutture integrate di fornitura di lubrificante.

“Penso che la digitalizzazione continua dell’intera catena di processo, l’integrazione dei sensori per l’osservazione dei processi e per migliorare la stabilità dei processi nonché l’intelligenza artificiale per la valutazione dei dati diventeranno sempre più importanti”, afferma il professor Bremen. “Inoltre, è necessario sviluppare materiali che traggano vantaggio dai rapidi tassi di raffreddamento e solidificazione nei processi di additivi. Ciò contribuirà ad ampliare la gamma di applicazioni dei processi di stampa 3D.”

Nuovi materiali aprono possibilità illimitate

Quasi nessuna altra tecnologia di produzione ha subito un rapido sviluppo negli ultimi cinque anni come AM. Lo sviluppo è identificabile non solo nel processo stesso, ma anche nelle relative capacità di progettazione, modelli di calcolo e strumenti di analisi. In passato, le superfici dovevano essere ampiamente rielaborate, ma oggi ciò può essere minimizzato o eliminato del tutto. Iscar, espositore METAV, fornisce strumenti di fabbricazione additiva per i suoi clienti per molti anni. Le tecniche di stampa 3D vengono utilizzate quando la produzione con metodi tradizionali è difficile o impossibile. “La nostra nuova gamma di prodotti presenta una serie di strumenti che non erano mai stati disponibili sul mercato prima”, riferisce Erich Timons, CTO e membro del consiglio di amministrazione di Iscar Germany GmbH a Ettlingen. “Questi includono utensili con diametri molto piccoli. Quando devono essere prodotti utensili basati su inserti con canali interni per il refrigerante, i metodi convenzionali raggiungono rapidamente i limiti di ciò che è fattibile.” Timons pensa che la stampa 3D sia solo agli inizi. “L’attenzione in futuro sarà sull’uso di nuovi materiali additivi”, afferma Timons. “Ciò include la produzione additiva di metalli duri e materiali ibridi. Al momento esiste un potenziale enorme, in quanto è possibile combinare proprietà del materiale completamente diverse.”

Dal 30 marzo al 3 aprile a Düsseldorf, in Germania, si terrà Tube 2020, uno tra gli eventi più grandi e importanti sul mondo del tubo a livello internazionale. Per cinque giorni il centro espositivo di Düsseldorf si trasformerà in un hotspot globale di informazione e comunicazione per i principali attori delle industrie di fili, cavi e tubi.

L’evento, che si svolge con una periodicità biennale, tratterà come sempre di industria, macchine e materie prime, ma soprattutto sarà rivolto ai produttori di tubi, ai produttori di macchine per la lavorazione e trasformazione di tubi, sistemi di tubazioni e accessori, e ai produttori di strumenti di misurazione e controllo per i tubi, oltre ai commercianti di tubi e accessori. Tube è la principale fiera mondiale per l’industria delle tubazioni e quindi la vetrina più importante per tutti i professionisti che producono, lavorano e utilizzano tubi, strumenti tecnologici di processo e strumenti correlati, tecnologia di misurazione, collaudo e controllo, profili e apparecchiature associate, nonché macchine usate per le aree menzionate. Essendo Tube una fiera per i visitatori del settore, attira esperti internazionali, specialisti, innovatori e, naturalmente, i leader del mercato mondiale del settore, che presentano in quell’occasione alcune tra le tecnologie più innovative sul mondo del tubo. Tube è quindi una fiera di un’industria in forte espansione, e fornisce agli esperti le risposte alle sfide del futuro.

Nel 2020 Tube riunirà nuovamente circa 2.600 espositori su uno spazio netto totale di 115.000 metri quadrati in 15 sale espositive. Per la prima volta da quando la fiera è nata, il nuovo padiglione multiuso 1, che può contenere fino a 10.000 persone con i suoi 12.027 metri quadrati, offrirà agli espositori di Tube nuove opzioni di presentazione. Più spazio significa anche potenziale maggiore di crescita: gli espositori potranno infatti prenotare stand fieristici ancora più grandi, versatili e dotati di tecnologia digitale, per presentare se stessi e il loro portafoglio di prodotti in modo ottimale. Nel 2020 il duo Wire e Tube prevede oltre 70.000 visitatori provenienti da circa 130 Paesi.

Elementi di fissaggio e molle saranno esposti nei padiglioni 16 e 17, il filo sarà invece presentato nei padiglioni da 9 a 12 e da 14 a 17. Saranno esposti macchinari e attrezzature per la produzione e la lavorazione del filo, strumenti di ingegneria di processo e ausiliari, materiali, tecnologie in fibra ottica, fili speciali e cavi, nonché innovazioni dal settore della tecnologia di misurazione, controllo e automazione.

Oltre ai produttori di macchinari per fili e cavi, prodotti di fili e cavi e rivenditori nei padiglioni da 9 a 12 e da 14 a 17, le macchine per la saldatura a maglia saranno esposte nel padiglione 15. Devono affrontare la logistica con sfide impegnative poiché questi macchinari pesanti richiedono cavi particolarmente spessi nei condotti di alimentazione da installare e collegare per fornire la potenza necessaria al funzionamento. Nel padiglione 13 gli espositori cinesi esporranno nuovamente le loro soluzioni di fili e cavi sotto la voce incontrano le competenze della Cina. Oltre a materie prime, macchinari e attrezzature, saranno esposti i prodotti finiti. L’intera catena di processo dell’industria dei tubi sarà presentata a Tube 2020, in modo mirato e coerente nei padiglioni 1,3,4, 5, 6, 7.0 e 7a. Le vaste gamme comprendono macchinari e attrezzature per la produzione, il trattamento e la lavorazione dei tubi, nonché materie prime, tubi e accessori, macchinari usati, strumenti di ingegneria di processo, dispositivi ausiliari oltre a tecnologia di misurazione, controllo, automazione e ispezione. Queste gamme sono completate dal commercio di tubi e tubature, tecnologia OCTG, nonché profili, macchine e tubi di plastica.

I produttori e i distributori di tubi si trovano nei padiglioni 1, 3 e 4 e dispongono di ampio spazio per esporre ampiamente le loro macchine, attrezzature e prodotti. A seguire da queste sale ci sono i processori di tubi nelle sale 5, 6 e 7a. Nel padiglione 7.0 verrà portata ad esempio la competenza della Cina, con lo slogan “incontra l’esperienza cinese”. Nell’arco di oltre 30 anni Wire e Tube Düsseldorf si sono trasformate nelle principali fiere delle loro industrie, e ora ci sono anche undici satelliti internazionali che ruotano attorno ai temi di fili, cavi e tubi. Nelle loro regioni sono leader di mercato, le forze trainanti per le industrie locali che godono di un elevato potenziale di crescita. I satelliti in Russia, Brasile, Cina, Tailandia, India e Stati Uniti fanno parte del portafoglio delle fiere Metals & Flow Technologies realizzate da Messe Düsseldorf.

Tra i temi chiave dell’edizione 2020 ci sarà un’attenzione particolare a come robot e persone stanno unendo le forze; nel corso della fiera saranno infatti rilevati i principali aggiornamenti e le notizie più importanti dal settore della robotica. I dati sulle vendite in questo particolare settore stanno continuando ad aumentare il prossimo passo prevede di porre un’attenzione particolare all’intelligenza artificiale, facendo sempre più affidamento sui robot, e non solo per la saldatura di precisione, la piegatura e il taglio di tubi o per il trasporto e il deposito di tubi.

Dati dell’International Federation of Robotics (IFR) dimostrano quanto l’uso di robot nell’industria, e quindi anche per la produzione di tubi, sia cambiato in termini puramente quantitativi. Nel 2008, il numero di unità di robotica industriale in tutto il mondo era ancora 113.000. Nel 2018 questo numero è salito a 384.000 unità. La Cina è il principale cliente. Il mercato asiatico-australiano si basa fortemente sul supporto dei robot. La richiesta era di 260.000 unità l’anno scorso, 71.000 in Europa e 49.000 in America. La Cina rimane di gran lunga il principale cliente, seguita dal Giappone con poco più di 52.000 unità. Gli Stati Uniti, il terzo mercato per robot, hanno fatto un notevole balzo del 15% a un totale di 38.000 unità l’anno scorso. In Europa, secondo la German Mechanical Engineering Industry Association (VDMA), la robotica e l’automazione tedesche hanno raggiunto per la prima volta un volume di vendite di 15 miliardi di euro nel 2018, con un aumento del 4%. I robot industriali vengono utilizzati in particolare per la saldatura, il taglio laser e la verniciatura. I robot di servizio vengono utilizzati per scopi di monitoraggio, trasporto e pulizia. I vantaggi del robot nell’industria sono evidenti: i vantaggi includono maggiore produttività, affidabilità di produzione e processi stabili. La sfida è quella di essere in grado di utilizzare i robot anche per volumi di produzione più piccoli. In caso di successo, aprirà nuovi scenari nella robotica.

Tube China e India

Tube China è una fiera internazionale per l’industria dei tubi, che si tiene ogni due anni a Shanghai. È una delle più grandi fiere al mondo per le tecnologie di tubi e tubature, che si è stabilmente affermata sul mercato come un ramo di quella di Dusseldorf. Gli espositori mostrano l’intera gamma dalla produzione e l’editing alla lavorazione dei tubi e presentano non solo materie prime, tubi e raccordi, ma anche macchine per la produzione di tubi, strumenti tecnologici di processo e vari altri strumenti. Tube China è disponibile solo per professionisti di settori molto diversi come ferro, acciaio, metallo, forniture automobilistiche, industria elettrica, edile, petrolifera, del gas e chimica, ma anche per il commercio tecnico, l’artigianato, le associazioni e l’energia e l’acqua fornitura. Dalla sua fondazione nel 2004, Tube China funziona come un forum per tecnologie innovative e offre una delle migliori piattaforme per il trading e il networking. Con la conferenza di settore sulle questioni attuali e le sfide del settore dei tubi, la fiera sarà perfettamente arrotondata. Nel 2020 si svolgerà per quattro giorni, da mercoledì 23 settembre a sabato 26 settembre 2020 a Shanghai. Con 16 anni di esperienza, Tube China è diventata uno degli eventi più influenti del settore dei tubi e delle tubazioni asiatiche. La fiera si terrà al Shanghai International New Expo Center con uno spazio espositivo di 112.500 mq; sono attesi circa 48.000 visitatori e circa 1.700 marchi leader, da oltre 30 Paesi.

Tube India è una fiera internazionale per l’industria dei tubi nell’Asia meridionale, che si tiene ogni due anni a Mumbai. L’India è uno dei più grandi mercati in crescita al mondo, il che comporta enormi opportunità commerciali a causa di progetti su larga scala nel traffico ferroviario e aereo, e a causa di inadeguate risorse idriche urbane e rurali e di approvvigionamento di acque reflue, infrastrutture, irrigazione e energia progetti. Inoltre, negli ultimi anni, l’India è emersa nel centro di produzione globale di tubi che offre alta qualità e bassi costi di manodopera. Per connettere gli acquirenti con i venditori, Tube India International è la piattaforma ideale. La fiera non è solo una buona opportunità per presentare attrezzature, innovazioni, macchine e tecnologie per l’industria dei tubi, ma è anche la base ideale per le reti nel settore dei tubi e dei metalli. Quindi la Tube India International è riuscita a rafforzare la propria equity in India. La fiera si terrà da lunedì 23 novembre a mercoledì 25 novembre 2020 a Mumbai.

Tube India is an international exhibition for the South Asian pipe industry, held every two years in Mumbai. India is one of the largest growing markets in the world, which leads to huge commercial opportunities thanks to large-scale projects in rail and air traffic, and for to inadequate urban and rural water resources and wastewater supply, infrastructure , irrigation and energy projects. In recent years, India has emerged in the global manufacturing center of tubes which offers high quality and low labor costs. To connect buyers with sellers, Tube India International is the ideal platform. The fair is not only a good opportunity to present equipment, innovations, machines and technologies for the tube industry, but it is also the ideal base for networks in the tube and metal sector. So Tube India International managed to strengthen its equity in India. The fair will be held from Monday 23 November to Wednesday 25 November 2020 in Mumbai.