Questo lavoro si inserisce in un grande progetto di Reingegnerizzazione di turbine geotermiche adibite alla produzione di energia elettrica. L’azienda commissionatrice lamentava l’inefficacia mostrata dal proprio metodo di controllo nel verificare il posizionamento delle pale e il loro profilo.
Ed ecco che entriamo in gioco noi… Sfruttando le potenzialità offerte dalla stampa 3D abbiamo realizzato dei calibri a basso costo risolvendo tutti i problemi mostrati dal metodo utilizzato dal cliente.
METODO DI CONTROLLO – adottato dal cliente
Il metodo consiste essenzialmente nel far passare delle sfere di diametro opportuno ( pari all’altezza teorica della gola) attraverso due pale consecutive:
criticità:
- Mancanza di ripetibilità del controllo
- Imprevedibilità della traiettoria delle sfere
- Assenza di un riferimento geometrico rispetto all’asse dell’albero
- Tempo necessario per realizzare le sfere (processo tipico: stampaggio>sgrossatura >rettifica>lappatura)
- Difficoltà di controllare più sezioni pala contemporaneamente
METODO DI CONTROLLO – proposto da PLM Data
1.Progetto CAD
Utilizzando come requisiti di progettazione le criticità prima esposte abbiamo sviluppato la seguente soluzione (vedi figura):
Con tale sistema di controllo si è grado di verificare le gole del diaframma fino a 6 sezioni pala e rispetto alle famose sferette lo si può fare in modo simultaneo. La complicità strutturale dei componenti garantisce inoltre la ripetibilità del processo, il posizionamento adeguato dei calibri ed evita che l’operatore debba effettuare delle misurazioni ulteriori.
2. Produzione Additiva delle parti
Risolti i problemi rilevati dal vecchio metodo, abbiamo poi svolto un attenta analisi sulle problematiche legate alla stampa. In particolare è stato definito il settaggio ideale della macchina e il materiale più adatto per la stampa di prototipi e calibri di controllo.
Il materiale scelto è denominato dal marchio Zortrax con la sigla Z-HIPS (High Impact PolyStirene – Polistirene ad alto impatto), è un materiale termoplastico caratterizzato da un basso ritiro e da un elevata resilienza.
Con la macchina M300 di Zortrax, abbiamo eseguito la stampa dei calibri e dalla relativa dima di posizionamento:
Successivamente ci siamo dedicati alla riproduzione del prototipo “settore diaframma”, in modo da mostrare al cliente come eseguire le manovre di controllo e come posizionare ciascun componente.
La nuova metodologia che abbiamo sviluppato si è mostrata priva delle criticità precedentemente esposte e la tecnologia Additive Manufacturing, utilizzata per la riproduzione dei calibri e della dima, ha confermato di essere altamente flessibile e non limitante per la fantasia del progettista, oltre che di richiedere tempi e costi estremamente ridotti.
