PRODUZIONE ADDITIVA DI GRANDI DIMENSIONI

Architettura cartesiana. Stampa 3D su scala industriale.

MULTIAX si concentra sui sistemi di produzione additiva di grande formato (LFAM) basati su architetture CNC cartesiane, progettati per garantire un deposito controllato del materiale su ampi volumi di lavoro.

A differenza dei sistemi di stampa convenzionali basati su bracci robotici, che in genere si avvalgono di sei assi rotanti e possono incorporare una guida lineare aggiuntiva per estendere la loro portata, MULTIAX utilizza un’architettura dedicata ad assi lineari XYZ.

Questo approccio progettuale è particolarmente rilevante all’aumentare delle dimensioni di stampa. I sistemi cartesiani offrono un’area di lavoro strutturata, in cui ciascun asse lineare opera lungo una direzione definita. L’architettura meccanica può essere progettata in base alle dimensioni di lavoro richieste, ai carichi di estrusione e ai requisiti di produzione.

Perché l’architettura cartesiana per la LFAM?

I bracci robotici industriali offrono una notevole flessibilità e sono particolarmente adatti ad applicazioni che richiedono orientamenti complessi degli utensili, deposizione multidirezionale e accesso ad aree geometricamente complesse. Tuttavia, quando i volumi di stampa diventano più grandi, la loro cinematica articolata introduce specifiche sfide ingegneristiche.

Tra queste possono figurare:

• Rigidità variabile all’interno dell’area di lavoro: il comportamento meccanico e la rigidità di un braccio articolato dipendono dalla sua posizione e configurazione.
• Precisione di posizionamento e ripetibilità: l’effetto combinato di giunti rotanti multipli, trasmissioni a ingranaggi e compensazione cinematica può influire sulle prestazioni di posizionamento.
• Compromessi tra raggio d’azione e carico utile: aumentare il raggio d’azione di un robot mantenendo il carico utile e la rigidità richiesti diventa sempre più impegnativo.
• Limiti dell’area di lavoro: il volume accessibile è influenzato dalla geometria del robot e dalla configurazione dei giunti, anziché essere un semplice spazio di lavoro rettangolare.
• Maggiore complessità del sistema: l’estensione dell’area di lavoro tramite una guida lineare introduce ulteriori requisiti di posizionamento, integrazione e calibrazione.

Un'architettura a portale cartesiano risponde a questi requisiti attraverso sistemi di movimento lineare dedicati e una struttura meccanica progettata in base al volume di stampa effettivo. Fornisce una piattaforma di movimento più coerente e prevedibile per la deposizione di materiale su larga scala, offrendo al contempo una base naturale per l’integrazione con le operazioni di lavorazione CNC.

Progettata per la produzione su larga scala

I sistemi MULTIAX LFAM possono essere configurati con unità di estrusione ad alta produttività per la lavorazione di materiali termoplastici, compresi i composti rinforzati con fibre, a seconda del processo e del materiale selezionati.

La struttura della macchina, le dimensioni di lavoro, i sistemi di movimento e la tecnologia di estrusione sono progettati come una soluzione integrata, con la possibilità di combinare la produzione additiva e la successiva fresatura CNC sulla stessa piattaforma.

Il risultato è un sistema di produzione industriale progettato non solo per stampare oggetti più grandi, ma per integrare la produzione additiva di grande formato in un processo di produzione controllato e ripetibile.

Caratteristiche principali

• Architettura a portale cartesiano XYZ
• Volumi di lavoro ampi e configurabili
• Sistemi industriali di estrusione di termoplastici
• Lavorazione di termoplastici rinforzati con fibre idonei
• Deposizione di materiale controllata da CNC
• Integrazione tra produzione additiva e fresatura CNC
• Configurazioni su misura in base alle dimensioni dei componenti e ai requisiti di produzione

Utilizza anche un piccolo confronto grafico all’interno della pagina, senza trasformarlo in un attacco ai robot industriali.

Sono d'accordo. Nel caso della produzione ibrida, il vantaggio dell'architettura cartesiana MULTIAX è ancora più significativo rispetto alla sola stampa 3D, poiché la macchina deve svolgere due operazioni con requisiti meccanici molto diversi:

• Produzione additiva: deposizione controllata di materiale su un volume di lavoro molto ampio.
• Fresatura CNC: asportazione di materiale, che richiede rigidità strutturale, stabilità dinamica, precisione e capacità di mantenere le prestazioni durante il contatto utensile-pezzo.

Un robot antropomorfo può essere molto flessibile nella deposizione, ma quando deve passare alla fresatura le caratteristiche della sua cinematica articolata diventano un limite importante. La presenza di sei assi rotativi, eventualmente montati su un settimo asse lineare, comporta una catena cinematica complessa, con rigidità variabile in funzione della configurazione, possibili flessioni e vibrazioni sotto carico. Ciò può limitare sensibilmente le prestazioni di fresatura, soprattutto su componenti di grandi dimensioni.

Per il sito, renderei questo concetto uno dei principali argomenti distintivi della tecnologia MULTIAX.