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May 24, 2023

Cos’è il DED e perché dovresti usarlo? Prima parte

By: Robert Bowerman Robert Bowerman is an Autodesk Technology Consultant within

Autore: Robert Bowerman

Robert Bowerman è un consulente tecnologico Autodesk nel campo della produzione additiva e collabora con team di sviluppo, partner industriali e fornitori di hardware per democratizzare la produzione additiva in metallo e la produzione ibrida attraverso la creazione di flussi di lavoro software facili da usare, accessibili e integrati.

Cos’è il DED e perché dovresti usarlo? Prima parte

Anche se probabilmente avrai familiarità con la fabbricazione di filamenti fusi (FFF) e forse con la Power Bed Fusion, sia in plastica che in metallo, è possibile che tu abbia meno familiarità con la deposizione diretta di energia (DED). Con una base di utenti in crescita, un aumento dell’hardware accessibile e una miriade di applicazioni, dovresti preoccuparti di questa tecnologia e di ciò che può offrire alla catena di approvvigionamento manifatturiera.

Cos'è il DED?

DED è un processo di produzione additiva di metalli, in cui il metallo fuso viene depositato selettivamente, in strati, per costruire componenti completamente densi. Potresti aver sentito parlare di WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), LMD (Laser Metal Deposition), LENS (Laser Engineered Net Shape), DMD (Directed Metal Deposition) o qualche altro acronimo, ma non essere confuso, questi sono spesso solo nomi proprietari che i produttori di apparecchiature utilizzano per differenziare la loro offerta. Anche se i nomi sono molti, la tecnologia in realtà presenta solo poche varianti.

In generale, un sistema DED richiede tre componenti principali; un manipolatore, per controllare dove viene depositato il metallo, un'alimentazione di materiale e una fonte di energia per fondere quel materiale. Il manipolatore è solitamente sotto forma di un portale CNC o di un robot. Il materiale sarà sotto forma di filo o polvere e la fonte di energia è un laser o un arco elettrico (è possibile utilizzare anche fasci di elettroni ma sono meno comuni a causa del loro costo).

Rispetto ad altri processi di AM in metallo, i tassi di deposizione più elevati di DED hanno prestato il processo alla produzione di componenti su scala più ampia (spesso 1 milione +), il compromesso con questo livello di produttività è una risoluzione parziale. Tuttavia, con l’avvento del nuovo hardware DED, stiamo iniziando a vedere una portata più ampia in ciò che è possibile fare con la tecnologia e in alcuni casi rivaleggiando con il dettaglio che può essere ottenuto da un sistema a letto di polvere.

I tassi di deposizione più elevati del processo possono comportare una minore precisione geometrica, risoluzione delle caratteristiche e struttura superficiale, pertanto i componenti prodotti da DED vengono spesso lavorati dopo la deposizione per ottenere una finitura finale. Questa necessità di lavorazione e la relativa facilità di integrazione della tecnologia nelle piattaforme di fresatura esistenti ha portato alla nascita di macchine ibride (ovvero macchine con capacità sia additive che sottrattive). Spesso queste macchine comprendono più di 3 assi, aprendo così una miriade di opportunità per depositare materiale oltre i vincoli convenzionali degli strati planari.

Quali sono i vantaggi della stampa multiasse?

Molte stampanti 3D per plastica a basso costo hanno una configurazione a 3 assi. Dimostrandosi convenienti, affidabili e con numerose opzioni di slicing software disponibili, le stampanti a 3 assi hanno prosperato. Tuttavia, questo successo ha anche limitato la capacità di stampa 3D; sono necessarie strutture di supporto per consentire la stampa di superfici sporgenti, le parti possono essere costruite solo su superfici piane e non su geometrie preesistenti, le superfici curve rivolte verso l'alto soffrono dell'effetto gradino. Con l’avvento di nuovi sistemi di stampa 3D e la crescente popolarità dell’integrazione delle teste di deposizione su fresatrici CNC e bracci robotici, viene resa disponibile una gamma di nuove possibilità di stampa e la tecnologia DED utilizza da tempo percorsi utensile multiasse.

Perchè DED?

Gran parte dei vantaggi generali dell’AM valgono anche per il DED, ma perché le aziende sono realmente interessate oggi alla tecnologia e quali sono le opportunità future che offre?

In Autodesk, negli ultimi dieci anni abbiamo lavorato con una moltitudine di utenti finali in tutti i settori. Come gran parte degli additivi metallici, inizialmente, la maggior parte delle applicazioni appartenevano al settore aerospaziale e negli anni successivi abbiamo visto che si espandevano al settore marittimo, petrolifero e del gas, stampaggio/attrezzature, difesa e industria pesante. Anche se le applicazioni, le leghe e le dimensioni dei componenti variano, in questi settori la maggior parte dei casi aziendali potrebbe essere riassunta in due aree chiave, mantenendo o aumentando il vantaggio competitivo e migliorando le credenziali di sostenibilità, probabilmente, in quell’ordine di priorità.