Col passare del tempo, i macchinari per la produzione additiva si sono evoluti notevolmente, ma spesso il software che richiedono per funzionare non è aggiornato. Per contribuire a mitigare questo problema, i ricercatori della Penn State University hanno progettato un software di pianificazione dei processi automatizzati che consente di risparmiare denaro, tempo e risorse di progettazione. I macchinari più recenti, dotati di cinque assi, sono progettati per muoversi linearmente lungo uno dei piani x, y e z e per ruotare tra i piani, permettendo così alla macchina di modificare l’orientamento di un oggetto. Queste apparecchiature sono un progresso rispetto alle tradizionali macchine a tre assi, prive della capacità di rotazione, che richiedono strutture di supporto.
Come l’automazione e gli algoritmi velocizzano e rendono più economica la produzione additiva
Una macchina di questo tipo può potenzialmente portare a un grande risparmio di costi e di tempo; tuttavia, i macchinari per la produzione additiva a cinque assi non hanno la stessa progettazione e automazione delle macchine a tre assi. A questo punto, la creazione di un software di pianificazione diventa essenziale. Xinyi Xiao, assistente di Ingegneria Meccanica e Manufatturiera della Penn State University, spiega che la produzione additiva a cinque assi è un settore ancora giovane, e il nuovo software non è ancora pronto. In sostanza, gli scienziati hanno sviluppato una metodologia per mappare automaticamente i progetti dal CAD – progettazione assistita da computer – al software di produzione additiva per eliminare i passaggi non necessari.
In sostanza, si ottiene un risparmio economico impiegando meno tempo per realizzare il pezzo e utilizzando una minor quantità di materiali derivanti da strutture di supporto per macchinari a tre assi. L’algoritmo del software individua automaticamente le sezioni di un pezzo e gli orientamenti delle sezioni. Da questi dati, il software indica i momento in cui ciascuna sezione verrà stampata e l’orientamento che avrà all’interno della sequenza di stampa. Attraverso un processo di scomposizione, la geometria del pezzo si suddivide in singole sezioni, ciascuna delle quali stampabile senza l’aiuto di strutture di supporto. Poiché ogni pezzo è realizzato in ordine, la macchina può ruotare su tutti i suoi assi per riorientare il pezzo e continuare la stampa.
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