Produzione additiva in serie per una maggiore sostenibilità
I componenti realizzati in compositi di fibra di carbonio sono molto più leggeri delle parti in metallo. Se tali componenti possono essere fabbricati in serie in modo digitale ed economico, si potrebbero risparmiare le emissioni di CO2-Le emissioni di un aereo possono essere ridotte di molte tonnellate. L'apertura 9T Labs dell'ETH offre soluzioni in tal senso.
La missione dei 9TLabs è la produzione in serie, sostenibile ed economica, di materiali compositi ad alte prestazioni, in modo che possano essere fabbricati con la stessa facilità dei metalli. Per raggiungere questo obiettivo, 9T Labs sta digitalizzando il flusso di lavoro della produzione di materiali compositi, fornendo software intelligenti e attrezzature per la produzione additiva. "Le attrezzature di produzione possono essere integrate nelle linee di produzione di aziende innovative con l'obiettivo di produrre componenti con proprietà strutturali uguali o superiori a quelle del metallo", spiega Giovanni Cavolina, Chief Business Development Officer di 9T Labs. Questi componenti in CFRP (plastica rinforzata con fibra di carbonio) sono molto più leggeri di quelli in metallo, il che offre numerosi vantaggi. I calcoli hanno dimostrato che per ogni chilo di peso risparmiato su un aereo, 1,2 g di CO2 per chilometro di volo potrebbero essere risparmiate. Se tutti i componenti che ancora oggi sono realizzati in alluminio fossero prodotti con la tecnologia di fusione additiva dei 9T Labs, si risparmierebbero centinaia di migliaia di kg di CO2 risparmiare denaro.
La sfida della produzione in serie
Perché non cambiare semplicemente produzione? La produzione in serie è di per sé facile, ma rispettare gli standard di qualità industriale è difficile. Oltre alla produttività e all'economicità, entrano sempre in gioco la qualità e la certificazione. ? necessario tenere conto di aspetti quali l'accoppiamento ottimale tra materiale e processo, mantenendo le proprietà necessarie durante il funzionamento, il raggiungimento delle tolleranze finali, la riproducibilità e la tracciabilità dei dati. Giovanni Cavolina afferma: "Siamo a un punto di svolta nella produzione additiva. Il mercato è specificamente alla ricerca di tecnologie che possano essere utilizzate per le piccole e medie serie, al fine di rafforzare la competitività e la differenziazione."
Equipaggiati per il futuro
9T Labs si è aggiudicata un cliente francese, Setforge, che produce parti metalliche innovative per l'industria aerospaziale e automobilistica e spera di aprire nuove opportunità di mercato sostituendo i metalli con componenti strutturali in CFRP. "Leggerezza e sostenibilità stanno diventando sempre più importanti", sottolinea Damien Felix, responsabile del programma EPITHER di Setforge. "Come azienda innovativa, dobbiamo esplorare nuove tecnologie per il futuro della produzione digitale in serie. Con l'approccio attento ai costi di 9T Labs, possiamo ridurre il peso dei componenti e i costi di produzione". Setforge utilizzerà una soluzione completa di 9T Labs che comprende software, hardware e servizi di ingegneria. Secondo Damien Felix, questo offre diversi vantaggi:
- Supporto tecnico
- Il software facilita l'accesso al processo di progettazione di componenti in CFRP e riduce i tempi di sviluppo
- Flessibilità nella simulazione del processo e nella prototipazione digitale per estendere il processo brevettato alla produzione in serie di parti in CFRP
"Oltre alla produzione tradizionale di parti metalliche, abbiamo bisogno di una tecnologia aggiuntiva per raggiungere i nostri obiettivi", spiega Damien Felix. I pezzi prodotti in modo additivo con la Red Series? di 9T Labs soddisfano gli elevati requisiti di qualità di Setforge e ampliano la gamma di prodotti". Giovanni Cavolina aggiunge: "La combinazione delle conoscenze di 9T Labs sui materiali compositi e dell'esperienza di Setforge nella produzione consentirà la produzione in serie con la fabbricazione additiva".
Nuovi mercati, nuove applicazioni
La costruzione leggera significa anche sostenibilità e sta diventando sempre più importante per il futuro. Aziende come Setforge possono sostituire i metalli, aumentando così la quota di mercato nei mercati esistenti e aprendo nuovi mercati. Le proprietà dei compositi di carbonio sono diverse e rappresentano quindi un vantaggio in ogni settore. Il team di 9T Labs vede un grande potenziale nei settori aerospaziale e della tecnologia medica. Tuttavia, è aperto a tutto e sarà lieto di ricevere richieste di informazioni da tutti i settori industriali.
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