CAD e Additive Manufacturing: a che punto siamo?
Un focus sui principali Competitors
PTC Creo, Dassault Systemes, Siemens NX
Disporre di una soluzione software unica che incorpori tutti gli ambienti necessari per realizzare un modello in manifattura additiva, rappresenta oramai l’obiettivo primario per le Software-House di maggior rilievo. Fin dalla nascita dei primi CAD, si è sempre cercato di realizzare un software di progettazione multipiattaforma che evitasse di esportare, riprogettare e reimportare ogni volta un modello, tra sistemi basati su Frameworks propri e non comunicanti.
– Creo® 5.0, Additive Manufacturing Extension
L’integrazione dell’ambiente Additive Manufacturing, in Creo Parametric, apre la strada ad un nuovo scenario. Mette a disposizione del progettista tutti gli strumenti necessari per realizzare Ad Hoc un modello, che poi dovrà essere riprodotto in modalità additiva. Il sistema supporta il progettista in ogni fase, ad esempio dal punto di vista progettuale il modulo consente di creare strutture di reticoli controllabili parametricamente, con la possibilità di variarne la densità.
Combinando queste funzionalità con la simulazione, si può ottimizzare la struttura del reticolo andando a soddisfare le esigenze di robustezza e resistenza meccanica, per cui è destinato il componente.
Addirittura si può creare e gestire il cassetto di stampa, con tanto di aiuto per il posizionamento del modello o modelli, secondo gli algoritmi di annidamento ottimizzato.
Per i polimeri, Creo è, inoltre, in grado di interfacciarsi con le stampanti Stratasys, le stampanti 3D Systems e quelle compatibili con Materialise consentendo di conoscere, senza uscire dall’ambiente Creo, i tempi di produzione e il consumo dei materiali, oltre a lanciare la stampa senza l’ausilio di altri software.
Per la stampa metallica, la connessione diretta a stampanti compatibili con Materialise consente di generare e modificare le strutture di supporto necessarie per la stampa.
Stampanti compatibili
Stratasys • Polyjet Technology (Connex), con Object Studio • Tecnologia FDM (uPrint, Dimension e Fortus) con GrabCAD Print
3D Systems • Projet 1200, 2500, 2500 Plus, 5500x, con kernel 3D Sprint incorporato in Creo
– Catia V5 To 3DEXPERIENCE, Additive Manufacturing
La piattaforma 3DEXPERIENCE di Dassault Systemes offre un ambiente di progettazione completamente integrato con la tecnologia di manifattura additiva. L’evoluzione del modello è intuitiva e guidata da tools dedicati. Il concetto di Design for Additive Manufacturing è facilmente comprensibile dall’esempio qui esposto:
Con questo progetto (braccio alza portiera), il team Dassault Systemes rende ben percepibile le potenzialità della manifattura additiva, e mostra anche quale deve essere il giusto flusso delle informazioni . Il sistema interfacciandosi con l’ambiente SIMULIA consente di eseguire analisi di alleggerimento del componente (ottimizzazione topologica) preservandone la resistenza meccanica, richieste dalle condizioni di esercizio a cui sarà esposto.
Si tratta di una piattaforma sviluppo prodotto che accompagna il progettista in tutte le analisi indispensabili per rendere il modello conforme non solo alla funzione richiesta, ma anche valido per la produzione in modalità additive. Nella figura sottostante viene mostrata un istantanea della simulazione del meccanismo alza portiera, a cui è stato sostituito il braccio rielaborato secondo le possibilità proposte dall’ottimizzazione topologica, e realizzabile unicamente con stampa 3D.
3DEXPERIENCE 2017X : il modulo Generative Design Explorer (GDE) dedicato alla manifattura additiva
Il Modulo GDE, della piattaforma 3DEXPERIENCE di Dassault Systemes, è stato progettato e pensato per unificare in un unico ambiente le aree di modellazione, simulazione e ottimizzazione modello. In questo contesto l’additive manufacturing è perfettamente integrato e supportato.
I due colossi AIRBUS e SAFRAN, pionieri dell’aeronautica, sono stati i primi a sostenere ed implementare nel loro sistema produttivo e di ricerca la piattaforma 3DEXPERIENCE.
– Siemens NX, For Additive Manufacturing
Siemens ha previsto per il suo pacchetto Software NX un’area dedicata alla manifattura additiva. Mettendo a disposizione del progettista potenti mezzi a partire dalla progettazione fino alla stampa e alla validazione del componente stesso. Siemens NX è diretto all’industrializzazione della produzione additiva in modo da oltrepassare il classico utilizzo della tecnologia in prototipazione rapida, ed estendere così il confine a piccole serie di produzione. Il vantaggio, ancora una volta, è quello di abbattere le limitazioni che la complessità geometrica, impone in fase di produzione. Questo permette di reinventare prodotti più leggeri ma ugualmente performanti, rendere la progettazione più flessibile e scoprire nuove possibilità di business grazie alla tecnologia di Additive Manufacturing.
How Additive Manufacturing works
Innovation key: Siemens utilizza la tecnologia AM per produrre turbine a gas
Siemens ha investito molto nella tecnologia AM, soprattutto nel settore Energia. Proprio di recente, la compagnia ha raggiunto un importante risultato: per la prima volta sono state realizzate, interamente con tecnologia Powder bed Fusion (PBF), le pale di una turbina a gas ottenendo eccellenti reports nei test di performance. Le pale hanno dovuto resistere a condizioni veramente estreme, temperature oltre i 1’250°C e velocità di rotazione di circa 13’000 giri/min (19-Marzo-2018).
Infographic: Additive Manufacturing - Turbine blades manufactured with 3D printing
Tecnologie additive di maggior interesse
Le tecnologie più utilizzate in ambito industriale, e dunque soggette a una maggior attenzione da parte della compagnia Siemens sono:
- Powder Bed Fusion
- Multi Jet Fusion – HP
- Hybrid Manufacturing (3D Printing and Subtract material)
- Multi-Axis Deposition by Robots
Preparazione alla stampa semplificata ed intelligente
Indipendentemente dal tipo di hardware e materiale, l’applicativo AM di Siemens NX consente in un unico ambiente di gestire e creare strutture di supporto, posizionare i modelli sul piano di stampa secondo tecniche di nesting 3D senza ricorrere a strumenti e hardware esterni.
Collaborazione con i principali produttori di stampanti 3D industriali
Supportare un’ ampia gamma di hardware e processi di produzione additiva richiede una stretta collaborazione con fornitori hardware, fornitori di servizi e altre società di software. Siemens ha costruito un importante ecosistema di partner, lavorando a stretto contatto con molte delle migliori aziende del settore, cosicché da garantire un flusso di lavoro integrato e industrializzato.
Partner: Stratasys, Trumpf, EOS, HP, Deloitte, Materialise, DMG MORI, Frustum, Identify 3d, Materials Solution (A Siemens Business)
