9T Labs è una pioniera nell’integrazione della produzione additiva e dello stampaggio a compressione. Questa innovazione consente la produzione in serie di componenti compositi che possono essere utilizzati nelle condizioni più estreme. Per soddisfare i requisiti di un progetto di alta precisione, 9T Labs ha scelto di collaborare strettamente con ARRK per realizzare uno stampo di compressione dedicato al consolidamento di preforme stampate in termoplastica rinforzata.
Scopriamo come ARRK, con la sua grande esperienza nello stampaggio a iniezione, abbia messo a disposizione la sua competenza, creatività e reattività per supportare questa innovazione.
UN NUOVO STANDARD PER LA FABBRICAZIONE ADDITIVA IN SERIE
Fondata nel 2018 a Zurigo (in Svizzera), 9T Labs è una startup che ha inventato una tecnologia che consente di progettare e produrre grandi volumi di pezzi resistenti come il metallo, fino al 50% più leggeri, competitivi e a zero scarti. La sua soluzione, denominata Additive Fusion Technology (AFT)™, apre nuove prospettive per i produttori in settori con esigenze specifiche, come l’industria aerospaziale, lo sport, il medtech o l’industria della mobilità.
Questa innovazione si basa su un esclusivo processo in tre fasi:
La suite software consente di progettare modelli 3D altamente ottimizzati.
Il modulo di produzione additiva stampa le preforme.
Il modulo di compressione utilizza lo stampo metallico prodotto da ARRK per consolidare le preforme; rimodellarle o fonderle insieme.
Il processo consente di ottenere un unico pezzo composito con proprietà eccezionali.
LO STAMPAGGIO A COMPRESSIONE ESPANDE I CONFINI DELLA STAMPA 3D
Nell’ambito di un progetto affidatole da un produttore di strumenti di misura ottici ad alta precisione, 9T Labs era alla ricerca di un partner in grado di realizzare uno stampo di compressione in metallo che si integrasse perfettamente nel suo modulo di fusione.
È così che è entrata in gioco ARKK. Grazie alle sue comprovate capacità in materia di costruzione di stampi a iniezione, stampaggio a compressione e stampa 3D, ARRK riuniva tutte le competenze necessarie per comprendere i requisiti del contesto in cui si sarebbe inserito lo stampo.
LA PROGETTAZIONE DI UNO STAMPO A COMPRESSIONE AD ALTA PRECISIONE
Per soddisfare le esigenze specifiche del proprio cliente, 9T Labs ha progettato uno stampo a compressione basato sulla geometria e sul capitolato ricevuti.
Il carattere innovativo di questo progetto è l’impiego della produzione additiva per la produzione in serie. Il processo di compressione garantisce la coesione tra gli strati ed elimina la porosità (< 1%). Consolida i pezzi stampati in termoplastica rinforzata con fibre di carbonio continue e conferisce loro proprietà geometriche e fisiche simili a componenti fabbricati tramite stampaggio a compressione o a iniezione.
I pezzi d’uso finale sono destinati a dispositivi di misura ottici ultra precisi, che serviranno a convalidare componenti per applicazioni aeronautiche e mediche. Devono presentare proprietà analoghe a quelle utilizzate nel settore spaziale in cui, per ottenere prestazioni ottimali, è essenziale una dilatazione dei materiali in intervalli di temperatura ampi.
Il direttore Business Development presso 9T Labs spiega:
“Lo stampo sarà inserito nel modulo di fusione che eserciterà una forza verticale sulle preforme realizzate tramite fabbricazione additiva. Il modulo gestisce con precisione la temperatura a circa 0,5°C; è la condizione indispensabile per permettere il controllo degli intervalli di cristallizzazione e l’eliminazione al massimo delle tensioni residue nei componenti. L’impiego di termoplastiche consente di procedere alla termoformatura in modo da trasformare la geometria delle preforme.”
La stampa 3D e lo stampaggio a compressione si fondono per produrre una serie di componenti di moto ©9T_labs
Coinvolta nella produzione fisica dello studio, ARRK ha ricevuto un capitolato in cui si chiedeva di realizzare un unico stampo complesso, in grado di riprodurre un volume di diverse migliaia di pezzi all’anno.
ARRK SI AVVALE DELLA SUA PROFONDA CONOSCENZA DELLA COSTRUZIONE DI STAMPI A INIEZIONE PER ELABORARE LO STAMPO DI COMPRESSIONE
Per affrontare questa sfida senza precedenti, ARRK ha adottato un approccio simile a quello utilizzato per la produzione di stampi a iniezione, con regolazioni più precise.
Aurélien, responsabile di progetto in ARRK, racconta:
“Per lavorare le dieci lastre che formano lo stampo, abbiamo selezionato un acciaio caratterizzato da differenti durezze e trattamenti (PVD), garantendo così la resistenza e la durata nel tempo dello stampo. Lo stampo deve inoltre ospitare tutti i comandi elettrici della pressa, compresi i sensori di temperatura che consentono di regolare le curve termiche. Per regolare rapidamente la temperatura a livello locale si usano delle cartucce; un sistema di raffreddamento ad acqua, gestito da tubazioni in rame, è disposto intorno allo stampo per mantenere le temperature ottimali durante il processo di compressione.”
UNA COLLABORAZIONE PROFICUA GRAZIE ALLA VICINANZA UMANA E GEOGRAFICA
Quando si lavora insieme per la prima volta su un progetto così complesso, è essenziale che i due partner si incontrino di persona per discutere in maniera efficace. Il team di progetto ARRK si quindi è recato nella sede 9T Labs di Zurigo per conoscere più a fondo la sua tecnologia innovativa. A loro volta, gli ingegneri di 9T Labs hanno visitato lo stabilimento di ARRK nei pressi di Annecy, in Francia, per seguire la produzione. Lo scambio di esperienze ha enormemente agevolato la definizione della geometria, l’implementazione delle misure di temperatura e della connettività integrata nello stampo.
La realizzazione rapida degli stampi finali, facilitata dalla comunicazione costruttiva e dinamica tra 9T Labs e ARRK, ha consentito di avviare la produzione e di soddisfare i requisiti di velocità del cliente.
In soli due mesi, ARRK è riuscita a consegnare uno strumento operativo nel macchinario, con un risultato tanto soddisfacente da richiedere soltanto qualche piccola regolazione. Sono stati agevolati anche il buon funzionamento delle operazioni e la razionalizzazione dei costi di trasporto.
Il cliente attesta l’efficacia di questa partnership strategica:
“È interessante potersi affidare a partner esperti per raggiungere più velocemente il risultato desiderato. Ad esempio, ARRK ha identificato rapidamente gli elementi tecnici da modificare per garantire il funzionamento e la durata nel tempo dello stampo di compressione. ”
Al di là di questo successo, la partnership tra 9T Labs e ARRK è un esempio concreto del valore delle collaborazioni di prossimità per risolvere sfide tecniche complesse. Nel percorso di crescita e di affermazione sul mercato di una startup, tali partnership strategiche possono svolgere un ruolo cruciale nel consentire l’accesso a nuovi mercati, rafforzare le competenze e ampliare l’offerta di prodotti o servizi.
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