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Tecnologie additive, un’opportunità da cogliere

12 Aprile 2018

Davide Zurro

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Additive Minds

#1 Consultente nel mercato AM

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#1 Consulente in AM

#1 Consultente nel mercato AM

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100 esperti in AM: squadra in tutto il mondo

100 Esperti

#1 Consultente nel mercato AM

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100 esperti in AM: squadra in tutto il mondo

8 training e 14 pacchetti di consulenza

Find Your Application

Develop Your Application

Ramp Up Your Production

Certify and Scale Your Production

22 Pacchetti di consulenza

Interni settore aerospaziale

#1 Consultente nel mercato AM

6

100 esperti in AM: squadra in tutto il mondo

8 training e 14 pacchetti di consulenza

250 progetti di successo in 25 Paesi

Interni settore trasporti

250 Progetti

Settore calzatura

Applicazioni in elettronica ed automazione

Mercato di massa e beni di consumo

Componenti metallici e polimerici nel settore

auto e motor sport

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Applicazioni

Caratteristiche di una parte innovativa in AM

Geometrie Complesse

Integrazione Funzionale

Highly innovative AM part

Customizzazione

New and complex design Leightweight

structures

Customized products

Patient specific restorations

Integrated and complex functions

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Caratteristiche di una catena produttiva di AM efficiente

Produzione Flessiblile Volume

Produzione Flessibile Location

Digital AM Manufacturing cells

Produzione Flessibile

nel tempo

„one“ to „many“

small and economic production runs

„local to global“ to „globally local“

„just in time“ to „on demand“

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I vari pacchetti AddMi includono soluzioni ottimizzate per tutti i segmenti di nuovi clienti

Trova la tua applicazione

Sviluppa la tua applicazione

Avvia la produzione

Certifica e scala la produzione

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Additive Minds Storie di successo

Automotive – Evobus

Trova la tua applicazione

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EvoBus affronta diverse sfide nel settore dei pezzi di ricambio

Enorme portafoglio prodotti

Oltre 320,000 parti di ricambio diverse

Alti costi di gestione

I clienti si aspettano tempi rapidi (consegna, manutenz, etc.)

Durata del prodotto

Costi di stoccaggio e logistica molto alti, alto numero di fornitori

Obiettivo di Evobus

Utilizzare Additive Manufacturing per sviluppare un modello di business sostenibile nella gestione delle parti di ricambio

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1. Ridurre i costi

• Tempi di consegna minori

• Indipendenza e riduzione numero fornitori

• Costi minori di stoccaggio e logistica

2. Generare valore aggiunto

• Sfruttando l’AM per ottimizzare le applicazioni

• Aumento della durata dei bus

• Sviluppare nuovi modelli di business

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Oil & Gas- Linde

Sviluppa la tua applicazione

Source: Linde Logo: http://www.the-linde-group.com/de/news_and_media/image_library/index.html 15

Linde si trova di fronte a diverse sfide

Ambiente ad alta competitività

Aumentare la produttività e rispettare le normative ambientali allo stesso tempo

Invito all’innovazione

Le tecnologie di produzione esistenti sono obsolete

Carenza di competenze

Carenza di knowhow in Additive Manufacturing

Obiettivo di of Linde

Costruire e testare prova nuove competenze di produzione e progettazione nella produzione additiva in pochissimo tempo

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Garantire un aumento significativo e sostenibile della posizione competitiva:

• Prestazioni dei componenti

• Personalizzazione

• Ridurre i costi di gestione

• Disponibilità dei ricambi su richiesta

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Re-design e produzione del bruciatore Hydropox

Function integration (15 to 1)

Redesign of burner Minimization of

support structures

complex sandwich construction

Optimized gas flow

production-friendly design

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Risultati del progetto della cooperazione tra Linde e Additive Minds

Bruciatore

• Fronte fiamma uniforme

• Bassi tempi di produzione: solo 5h per parte (18 per job)

• Design compatto ed integrato

• post processing ridotto

• Riduzione dei componenti da 15 a 1

Strategia competitiva

• Costruire un ampio know-how all'interno di Linde nel campo della produzione additiva

• Espansione delle competenze interne per diffondere la produzione additiva ad altri reparti e prodotti

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Aerospace – Ariane Group

Avvia la produzione

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Il Gruppo Ariane deve affrontare diverse sfide nello sviluppo della testa dell'iniettore

Ridurre la complessità delle parti

248 Parti singole

(> 8,000 forature)

Alte Performance

Garantire alte prestazioni

Mantenere gli alti standard qualitativi

Componente di

Classe 1

Obiettivo di Aiane Group

Produzione di una testa dell’iniettore per motori a razzo con il minor numero possibile di componenti e costi unitari inferiori

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1. Ridurre i costi

• Tempi di consegna più brevi

• Maggiore indipendenza e riduzione dei fornitori

2. Generare valore aggiunto

• Utilizzo dei vantaggi di AM per ottimizzare le applicazioni

• Aumento delle prestazioni

• Aumentare la qualità

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Testa iniettore di Ariane 6 realizzato come un progetto all-in-one (AiO)

Injector Head Ariane 6 – Panoramica del progetto

The additively manufactured baseplate of the injector head of a rocket engine with 122 injection elements is made from EOS NickelAlloy IN718.

Injector head of Ariane 6 upper stage propulsion module VINCI as an all-in-one design (AiO).

Risultati

• Semplificato: un componente invece di 248 • Economico: costi inferiori del 50% • Veloce: riduzione significativa • in tempo di produzione (riduzione dei tempi di consegna

dell'80%) • Qualità superiore e prestazioni migliori • Produzione interna

Soluzione

Additive manufacturing su EOS M 400-4 (IN 718) ed integrazione funzionale.

Sfida

Produzione di una testa iniettore per motori a razzo con il minor numero possibile di componenti e costi unitari inferiori.

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Medical – Permedica

Certifica e scala la produzione

Source: https://www.permedica.it/en/company/ 22

Permedica si trova di fronte a diverse sfide

Garanzia della qualità

Standard rigorosi per dispositivi medici

Invito all’innovazione

Nuovo sistema coppa acetabolare con una struttura altamente porosa

Carenza di competenze

Carenza di knowhow in Additive Manufacturing

Obiettivo di Permedica

Acquisire know-how nella stampa 3D di metalli industriali all'interno dell'organizzazione

?

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e

• Nuovo know-how tecnologico implementato in azienda

• Convalida rapida dell'attrezzatura e dei processi

• Aumento del mercato

• Trasferimento ad altri prodotti impiantabili (protesi custom, protesi di spalla)

Permedica & Additive Minds

• Sviluppo di un nuovo sistema coppa acetabolare con una struttura in titanio altamente porosa per promuovere la nuova formazione ossea e una veloce osteointegrazione

• Guida da Additive Minds dall'inizio alla produzione in serie

• Particolare attenzione alla qualità, all'impostazione della produzione e al processo di qualifica

Panoramica del progetto

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Thank you for your attention!

Davide Zurro

Application Development Consultant

www.additive-minds.com

EOS s.r.l. Electro Optical Systems Via Inverigo, 2 | 20151 Milano, Italia

Tel. +39 328 2363921 www.eos.info | davide.zurro@eos.info

Appendix

Made by EOS GmbH based on design by Derek Hugger 26

Medical application examples

Airduct

Challenge: Economic production of patient-specific restorations made of high-performance alloy

Solution: Manufacture of fully dense restorations w/o porosity using EOS M 100

Fast and cost-efficient manufacturing

Accuracy of units is +/- 20 microns

Restorations are durable, high-performing and consistently high quality

Challenge: Design, CAD engineering and production of orthoses that combine several functions

Solution: Construction of customized orthoses, using PA 11 with EOS P 396

Complete freedom of design for structures and material thicknesses

High-quality and precision, inde-pendent of level of craftsmanship

Each orthoses is bespoke

Challenge: Production of acetabular cups that pro-motes osseointegration

Solution: EOS DMLS using EOS Titanium Ti64. Design using WITHIN software

Fully dense sections for stability, lattice structures for better osseointegration

Both sections produced in a single production step

Sections merge seamlessly for optimum load absorption

Challenge: Simplify production of ROTOLAVIT washing rotor

Solution: Laser sintering on EOSINT P 395 with PA 2200 as series material

High functional integration

3 parts (laser sintered parts plus 1 steel ring) vs. 32 parts

Significant reduction in finish and assembly requirements

Hettich wash rotor Rotolavit Orthoses, PlusMedica OT Acetabular Cups, WITHIN Labs Bridge made from EOS CobaltChrome SP2

Dental Applications Orthopedic Devices Implants Medical Devices

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Aerospace application examples

Swirler, Morris Technologies Injector head, ArianeGroup

Challenge: Substitute a conventional primary flight control hydraulic component with an additively manufactured part – fulfilling all certification requirements for flight test

Solution: Manufacture of a lightweight 3D-printed component with fewer parts using an EOS M 290 and an efficient process chain

Challenge: Build a highly complex design (fuel injection systems, vane segments) as “one piece”

Solution: Manufacturing with DMLS using EOS technology and EOS CobaltChrome MP1

Challenge: Produce an injector head for rocket engines with as few components as possible and lower unit costs

Solution: Additive manufacturing with EOS M 400-4 and functional integration

Optimized: 35% less weight

Simplified: 10 parts eliminated

Safe: Meets all certification requirements for flight

Efficient: Identical functionality to conventional part

Optimized: Improved design, no brazed joins, increased robustness

Quick: Delivery time less than 2 weeks (vs. 6 weeks)

Economic: Significant cost reduction – typically 50% less

Simplified: 1 component vs. 248

Speedy: Significant reduction in production time

Economic: 50% lower costs

Source: Liebherr

Jet engines Injector heads Hydraulic components

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Industry application examples

Challenge: Produce a HYDROPOX® burner for flame-based glass surface treatment with as few components as possible, lower unit costs and improved functionality

Solution: Additive manufacturing enables functional integration

Challenge: Produce a bionic gripper able to reliably pick up and safely put down objects gently and flexibly

Solution: Small batch production using EOS FORMIGA P 100

Challenge: Produce a device to adjust laser mirror in Y and Z direction for EOS FORMIGA

Solution: Production with EOS plastic laser sintering technology using EOS material PA2200

Simplified: 1 part vs. 15

Efficient: Homogeneous flame front

Speedy: 5h per part (18 parts/build job), functional design optimized for serial production

Optimized: Functional integration reduces number of single parts and cuts assembly costs

Economic: Lightweight and long-lasting due to innovative manufacturing method

Efficient: Tool-free production saves time and money

Optimized: Functional integration:

Integrated cam levers to fix regulating screws

Integrated control angle markings (no stickers required)

Economic: Manufacturing on Demand possible, enabling adjustments and production of spare parts

Gripper: lightweight and complex components

Special purpose machinery: integrated functionality

HYDROPOX® burner: complex and scalable components

EOS FORMIGA P 1 Laser adjustment unit

Festo gripper Bionic Assistance System HYDROPOX® burner, Linde

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Tooling application examples

Airduct

Injection Molding

Challenge: Enable precision cooling for production of plastic parts for cell phones

Solution: Improved cooling design. Manufacture of core inserts using EOS technology

Production increased by 56,000 units/month

Rejection rate reduced from 2% to 1.4%

Annual cost savings of approx. 20,000 euros

Repairing

Challenge: Repair a partially damaged tool insert

Solution: Generation of a new reference surface; positioning of part in EOS machine. On-top construct-ion of missing parts

Reduced construction costs for a complete new insert

Reduction of lead time: partial construction instead of complete construction

Die Casting

Challenge: Build a tool insert for a die-casting application

Solution: Cooling system optimization; insert built via DMLS on EOSINT M 270 in EOS MaragingSteel MS1

Significant reduction of cycle time

Improved lifetime of inserts

Rapid Tooling

Challenge: Injection molding tooling for 50,000 electrical component parts

Solution: Redesign of inserts with conformal cooling channels; inserts built in EOS MaragingSteel MS1

Reduced lead time and costs

Increased mold productivity

Better thermal management

Salcomp tool insert and injection-molding part Innomia tool insert for die casting PEP (Pôle Europeen de Plasturgie) tool insert Ecoparts tool insert

Smarter design of conformal cooling channels: Reduced costs, cycle times and scrap rates, increased performance

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