Ap_LASER_n50_SETT_OTT_2015

ISSN 1973-7238
PARLANDO
DI MACCHINE
UTENSILI DEL
TERZO TIPO
LE TECNOLOGIE
ADDITIVE VISTE
DA VICINO
NUMERO 50
settembre ottobre
2015
DCOOS2922
NAZ/039/2008
PubliTec
Via Passo Pordoi 10
20139 Milano

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SOMMARIO
SETTEMBRE OTTOBRE 2015 - n° 50
CRONACA/NEWS STORIES
Il texturing perfetto è estetico e funzionale
by Fabrizio Garnero 6
AITA SPECIALE EMO 9
NEWS
EXPOlaser 2015: la novità è il contesto
economico, di nuovo, positivo 20
Roboze esporta l’Italia 21
Ecco il Giovane Ricercatore AITEM 2015 21
Una nuova collaborazione europea 22
Nuovo servizio di fabbricazione additiva 22
Nuovo accordo per la stampa 3D 23
TAVOLA ROTANDA
ROUND TABLE
Palando di tecnologie additive
by Fabrizio Garnero
ed Enrico Annacodia 24
È necessaria una profonda “revisione”
della cultura progettuale 26
Next step, l’automotive! 29
Competenza e professionalità fanno
la differenza! 31
Occorre conferire efficienza
e produttività 34
Contribuiamo a diffondere
il “pensiero additivo” 38
Passare dai prototipi alla vera
produzione industriale 41
Le tecnologie additive
per la fabbrica 4.0 44
EVENTI/EVENTS
Le tecnologie additive viste da vicino
by Fabrizio Dalle Nogare 52
TECNOLOGIA/TECHNOLOGY
Laser ablation: studio del processo per
la realizzazione di micro tasche in titanio
by Luca Giorleo, Elisabetta Ceretti
e Claudio Giardini 56
Saldatura di polipropilene mediante
laser in fibra al tullio da 2 µm
by Enrico Lertora, Chiara Mandolfino,
Carla Gambaro 61
Il laser nella cantieristica navale:
trattamento superficiale per la preparazione
delle lamiere rivestite con PCP destinate
alla saldatura
by Leone Claudio, Genna Silvio,
Luigi Nele, Doriana D’Addona 66
La progettazione gioca
un ruolo fondamentale 47
Organo informativo ufficiale
Il centro di servizio
è una componente basilare 50
Con il patrocinio di:
La rivista
ufficiale di:
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 3

CONTENUTI
SETTEMBRE OTTOBRE 2015 - n° 50
3DZ .............................................. 10, 26
Acal BFI.............................................. 15
AITA-Associazione Italiana
Tecnologie Additive ..........9, 24, 37, 52
AITEM ................................................ 21
Alta Brillanza................................18-19
BLECHEXPO 2015................................ 7
CIRTIBS Università degli Studi
di Napoli Federico II ........................... 66
CMF Marelli........................................ 12
Concept Laser.............................. 13, 44
EFESTO Lab ........................... 12, 31, 52
Energy Group..................................... 52
EOS........................................ 13, 23, 34
EXPOlaser 2015 ..........................17, 20
formnext .............................................. 8
Ge Avio......................................... 11, 29
GF Machining Solutions........................
.................................6, 23 - 4 a copertina
Marposs............................................. 38
Materialise ......................................... 52
Luchsinger......................................... 23
Nitto Italia ........................................... 2
Politecnico di Milano.................... 21, 52
Politecnico di Torino .......................... 15
Prima Power........................................ 1
Protesa............................................... 52
Proto Labs ......................................... 22
Protomaker ........................................ 52
Renishaw ..................................... 14, 41
Ridix............................................. 13, 44
Roboze............................................... 21
Salvagnini Italia.................................. 5
SITEC................................................. 21
Skorpion Engineering............. 15, 50, 52
Sisma .................................... 16, 47, 55
SmartUp - LIUC Università Cattaneo.. 14
SynQor............................................... 22
TRUMPF ............................. 2 a copertina
Università degli Studi di Bergamo...... 56
Università degli Studi di Brescia......... 56
Università di Genova .......................... 61
APPLICAZIONI LASER - Anno Dodicesimo - Settembre/Ottobre 2015 - n° 50
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Stampa
Grafica FBM (Gorgonzola - MI)
A.N.E.S.
ASSOCIAZIONE
NAZIONALE
EDITORIA PERIODICA
SPECIALIZZATA
CONFINDUSTRIA
COMITATO SCIENTIFICO
- Francesco Lambiase - Dipartimento di Ingegneria Industriale,
Informazione ed Economia, Università dell’Aquila
- Sabina Luisa Campanelli - Dipartimento di Meccanica,
Matematica e Management, Politecnico di Bari
- Giampaolo Campana - Dipartimento di Ingegneria delle
Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia,
Facoltà di Ingegneria, Università di Bologna
- Luca Giorleo - Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale,
Università di Brescia
- Enrico Lertora - Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Scuola
Politecnica Università degli Studi di Genova
- Carlo Alberto Biffi - Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR,
Istituto per l’Energetica e le Interfasi - Unità operativa di Lecco
- Barbara Previtali - Dipartimento di Meccanica, Politecnico di Milano
- Claudio Leone - Dipartimento di Ingegneria Chimica dei Materiali
e della Produzione Industriale, Università di Napoli Federico II
- Dante Milani - TSL, Università degli Studi di Pavia
- Luca Romoli - Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale,
Università di Pisa
- Annamaria Gisario - Dipartimento di Ingegneria Meccanica
e Aerospaziale, Università di Roma “La Sapienza”
- Loredana Santo - Dipartimento di Ingegneria Meccanica,
Università di Roma Tor Vergata
- Fabrizia Caiazzo - Dipartimento di Ingegneria Industriale,
Università di Salerno
4 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec settembre ottobre 2015

Il futuro è
nelle vostre mani.
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cronaca
IL TEXTURING
PERFETTO È ESTETICO
E FUNZIONALE
La nuova AgieCharmilles LASER 400 di
GF Machining Solutions rappresenta
il futuro del texturing. Come unica
soluzione sul mercato specificatamente
ideata per il texturing estetico e
funzionale di parti di precisione, combina
l’uso di un laser a femtosecondi con una
movimentazione del pezzo a 5 assi.
È una macchina compatta che concentra
prestazioni d’alta precisione e
risultati ripetibili in un’unica
soluzione per il texturing di
orologi, gioielli, piccoli inserti,
utensili da taglio e pezzi
di micro-lavorazione.
di Fabrizio Garnero
Un concentrato
di prestazioni
con un ingombro
limitato è la
caratteristica
principale della
AgieCharmilles
LASER 400 di
GF Machining Solutions.
Alte prestazioni
e qualità ripetibile
all’infinito
sono le caratteristiche
chiave della LASER 400, che
è disponibile in versione da 3 o 5 assi e rappresenta
una soluzione specificatamente ideata per la lavorazione
di piccole parti. La produzione a breve termine di
parti, forme e stampi di tipo complesso risulta molto
semplice, grazie a un processo interamente digitalizzato.
Ciò semplifica notevolmente la procedura di texturing
e consente di passare attraverso un procedimento
totalmente privo di errori, dalla progettazione alla parte
finita. Il processo digitale consente, infatti, di prevedere
già in fase di progettazione quale sarà il risultato finale
ottenuto con la lavorazione di complesse parti in 3D,
abbreviando così notevolmente i tempi di consegna e
aumentando la redditività. Tutto il software necessario
per operare la LASER 400 è incluso, pertanto questo
rivoluzionario processo di texturing risulta facilmente
accessibile, quasi plug-and-play.
Prestazioni elevate e qualità
di finitura eccezionale
Il concetto modulare della LASER 400 prevede una testa
laser “tutto in uno” brevettata, in grado di combinare
due sorgenti laser per il texturing e/o l’incisione della
stessa superficie in un unico procedimento. L’esclusivo
design della testa offre pertanto ulteriore flessibilità,
rendendo possibile il passaggio automatico tra le due
sorgenti laser installate. In tal modo, si può ridurre il
tempo di lavorazione, combinando due operazioni di
texturing differenti eseguite con la stessa macchina.
La LASER 400 può combinare l’impiego di un laser a
6 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

femtosecondi con una procedura di texturing
a 5 assi ed è la prima macchina di
questo genere a offrire questa combinazione
in fase di produzione.
L’uso di un laser a femtosecondi offre
inoltre un grande vantaggio: i materiali
sottoposti a questo genere di texturing
non passano attraverso uno stadio di fusione,
pertanto la lavorazione del pezzo
risulterà completamente senza sbavature,
eliminando così le procedure di post-trattamento
normalmente necessarie per
risolvere questo problema. La LASER
400 offe quindi prestazioni elevate e una
qualità di finitura eccezionale, permettendo
così di risparmiare tempo e di conseguenza
denaro. La LASER 400 esegue
alla perfezione il texturing e l’incisione
di un’ampia gamma di materiali: acciaio,
alluminio, grafite, rame e ceramica. Con
l’aggiunta della sorgente laser a femtosecondi
le possibilità si espandono, permettendo
la lavorazione di vetro, zaffiro e polimeri.
A seconda delle esigenze vi è quindi la possibilità
di scegliere se equipaggiare una o due sorgenti laser.
Soli due metri quadrati
di superficie
Grazie al suo design compatto, la LASER 400 può essere
facilmente trasportata anche all’interno di un ascensore e
quindi può venire integrata agilmente in una linea di produzione
esistente. L’efficacia e la flessibilità nel texturing
di questa macchina sono rese ancor più interessanti dal
suo ingombro ridotto, garantendo così più produttività
per metro quadrato. Nonostante il design compatto, la
macchina è dotata di una generosa area di lavoro di 600
x 400 x 250 mm, di facile accesso attraverso due grandi
portelli scorrevoli, che ne consentono, inoltre, un agevole
monitoraggio durante il processo di lavorazione.
Il design altamente flessibile della LASER 400 la rende
ancora più accessibile alla clientela: cominciando con
la versione a 3 assi, si può facilmente passare in un
secondo tempo a un aggiornamento per una configurazione
a 5 assi, in maniera facile ed economica. Poiché
la LASER 400 è pronta per l’automazione, aumentarne i
tempi di produzione è facilissimo: basta aggiungere un
pallet changer System 3R per incrementarne l’efficacia
e la flessibilità; utile specialmente per parti con tempi di
lavorazione relativamente brevi.
l
LASER 400 è
specificatamente ideata
per il texturing laser
estetico e funzionale
di parti di precisione.
12° Blechexpo
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speciale
EMO
AITA - Associazione Italiana Tecnologie Additive (www.aita3d.it) è in breve
tempo diventata la realtà di riferimento per il settore italiano e conta
già circa 90 soci, rappresentativi di tutte le realtà che compongono
il panorama di questo innovativo modo di produrre. Nel contesto di
EMO Milano 2015, la “mondiale della macchina utensile”, l’associazione
ha allestito uno stand (Pad.9 - D15, 100 mq.) che rappresenta il punto di
incontro per tutti i player delle tecnologie additive. Oltre a questa
funzione di “networking”, lo stand mette a disposizione dei visitatori
un’interessante rassegna delle
potenzialità delle tecnologie
additive: grazie a una serie di
vetrine espositive, sono mostrati
dei pezzi in metallo e in materiali
polimerici, che descrivono lo
stato dell’arte sul tema. Grazie
a questi esempi, frutto del know
how delle aziende che li hanno
prodotti, è possibile comprendere
come le tecnologie additive
trovano un’efficace collocazione
nell’ambito del tessuto industriale
e, in particolare, di quello del manifatturiero meccanico, sia nelle fasi
di definizione del prodotto e prototipale sia in vere produzioni, specie
quando la mass customization e la lavorazione di materiali “difficili”
sono le principali esigenze.
Nelle vetrine sono esposti elementi messi a disposizione da:
• 3DZ Brescia (giunto di fissaggio, leva movimentazione, protesi d’anca, vetro)
• Avio Aero (Casing gearbox, paletta per motore aeronautico, deoiler)
• CMF Marelli (due esempi di stampa multimateriale e multicolor)
• Concept Laser (camicia di raffreddamento, supporto bionico, girante)
• Efesto Lab (protesi metallica per osso astragalo e scafoide)
• EOS (Supporto per antenna montata su satellite)
• LIUC - Università Cattaneo (due esempi di applicazione nel fashion)
• Politecnico di Torino (due esempi di redesign e integrazione funzionale
per parti in metallo o polimero)
• Renishaw (telaio di bicicletta, mozzo ruote per auto elettrica, collana multilink)
• Sisma (oggetto decorativo in Argento, bracciali in Bronzo, elementi dentali,
scambiatore di calore liquido-aria )
• Skorpion Engineering (due prototipi di stile per autovetture)
Di seguito sono riportate le schede descrittive di questi prodotti.
settembre ottobre 2015
APPLICAZIONI LASER - 9

AITA speciale EMO
3DZ - www.3dz.it - Nome referente: Marta Argentin
Giunto di fissaggio
Prototipo stampato con la stampante 3D Systems ProX 500 con tecnologia SLS facile da
utilizzare, usa la sinterizzazione laser selettiva per la creazione di parti che necessitano di
maggiore precisione, durevolezza e qualità. Dal design industriale ai dispositivi medici, dai
componenti per condutture ai dispositivi personalizzati per i pazienti, le aziende possono ora
liberarsi dalle restrizioni di tempo, di progettazione ed economiche dei metodi ABS tradizionali
mantenendo un elevato livello di qualità.
Materiale: stampato in SLS, polvere poliamide caricata con polvere di alluminio.
Dimensione e peso: 33x18 cm - 0,25 kg
Leva movimentazione
Prototipo stampato con la stampante 3D Systems ProX 500 con tecnologia SLS facile da
utilizzare, consente di creare parti con il livello di resistenza all’impatto, finitura superficiale
e precisione. Dal design industriale ai dispositivi medici, dai componenti per condutture ai
dispositivi personalizzati per i pazienti, le aziende possono ora liberarsi dalle restrizioni di
tempo, di progettazione ed economiche dei metodi ABS tradizionali mantenendo un elevato
livello di qualità.
Materiale: stampato in SLS, polvere poliamide caricata con polvere di alluminio
Dimensione e peso: 35 cm - 0,38 kg
Protesi anca
Prototipo stampato con la stampante 3D Systems ProX 300 affidabilità e ripetibilità nella
sinterizzazione dei metalli. ProX 300 garantisce sempre alto rendimento e alta qualità con una
ridotta produzione di rifiuti. La velocità di impostazione e produzione della ProX 300 non ne
pregiudica la risoluzione di stampa né la solidità o la precisione dei risultati, anche per i pezzi
più elaborati. Il processo Direct Metal consente di sviluppare parti metalliche dalla massima
densità e chimicamente pure, fondendo polveri fini tramite un raggio laser, strato dopo strato.
Materiale: Titanio
Dimensione e peso: 35 cm - 0,42 kg
Vetro
Prototipo stampato con la stampante 3D Systems ProJet 6000 stampa velocemente oggetti
di alta qualità con una semplicità d’utilizzo eccezionale. Le stampanti crossover Projet 6000
e 7000 offrono la facilità di utilizzo e i bassi costi di gestione di una stampante 3D con la
precisione di stampa, le performance e le qualità delle parti SLA di produzione.
Materiale: Visijet SL Clear simile al policarbonato, elevata trasparenza, rigido e resistente
Dimensione e peso: 9x6,5 cm - 10 g
10 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

AITA speciale EMO
Ge Avio S.r.l. - www.avioaero.it - Nome referente: Paolo Gennaro
Scatola trasmissione in Alluminio
La possibilità di realizzare componenti medio grandi in alluminio con tecnologia DMLS sta
aprendo nuove strade nella produzione di componenti strutturali per trasmissioni aeronautiche.
I vantaggi intrinsechi del DMLS: eliminazione delle attrezzature, ridotti costi di sviluppo
, ottime caratteristiche metallurgiche del componente realizzato, si uniscono alla potenzialità
ingegneristica di un componente con un design alleggerito che integri più sottosistemi in
una sola parte.
A tale fine sono in fase di sviluppo diversi componenti nella famiglia delle scatole trasmissione
in lega di alluminio. Quella rappresentata appartiene ad un primo gruppo di componenti
in sviluppo
Pale turbina in leghe di TiAl (Titanio Alluminio)
Le leghe di TiAl vengono oggi utilizzate negli ultimi stadi rotorici delle turbine di bassa pressione
dei grandi motori commerciali (GENx per il B787). Queste leghe hanno un peso specifico
pari alla metà delle leghe base nickel utilizzabili in alternativa, generando un vantaggio di
peso non solo sul componente in se, ma anche su dischi e carcasse di contenimento. Queste
leghe sono ottenibili con processi fusori afflitti da basse rese ed elevati sovrametalli richiesti
sui componenti prodotti. Tutto ciò genera un costo elevato del prodotto finito.
Le pale raffigurare in fotografia sono invece ottenute mediante tecnologia additiva a letto
di polvere. Le caratteristiche del materiale ottenuto con questa tecnologia sono nettamente
superiori alla fonderia unitamente a una resa irraggiungibile con le tecnologie tradizioni. I costi
in produzione sono quindi assolutamente competitivi rispetto alle tecnologie tradizionali
grazie anche a queste performance di processo. La pale attualmente prodotte sono comprese
in un range dai 100 ai 400 mm.
Deoilers per sistema olio motore
In un motore aeronautico il recupero dell’olio di lubrificazione avviene aspirando una notevole
quantità di aria per la pressurizzazione delle tenute, il recupero in questa nebbia di aria
e goccioline di olio avviene mediante sistemi detti deoilers come quelli raffigurati in foto.
I dischetti rappresentati sono in realtà una struttura trabecolare di Ti6Al4V a maglia molto
stretta che li fa assomigliare e delle spugnette metalliche; queste spugnette sono alloggiate
come nella foto di sinistra in una gabbia metallica che viene trascinata ad elevatissime velocità
angolari. La nebbia di aria e olio che entra assialmente viene facilmente ed efficacemente
trattata separando per forza centrifuga l’olio, che si accumula all’esterno, dall’aria che viene
invece espulsa attraverso il foro centrale.
These documents contain non Export Controlled Technical Data
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 11

AITA speciale EMO
cmf marelli srl - www.cmf.it - Nome referente: Marco Marcuccio
Esempi di stampa multi-materiale e multicolor
Prototipo realizzato sulle tecnologie di stampa 3D ProJet X60 della 3D Systems, macchine
veloci e uniche al mondo per la possibilità di realizzare i prototipi direttamente in più colori
e in un’unica stampa.
Queste macchine si basano sulla tecnologia CJP (Color Jet Printing) che consiste nello stendere
strati di polvere che vengono successivamente solidificati dal deposito di collanti colorati
(Nero, Ciano, Magenta e Giallo).
Le testine di stampa che depositano i collanti sono in grado, come in una normale stampante
2D, di miscelare i colori per ottenere quindi sullo stesso modello milioni di colori.
Con la loro velocità di stampa e la possibilità di realizzare prototipi con etichette di testo,
loghi, immagini, texture, etc. queste macchine sono le più indicate quando si hanno esigenze
di realizzare prototipi che migliorino la comunicazione dell’aspetto grafico e dello stile di
progettazione del prodotto.
Prototipo realizzato sulla ProJet 5500X della 3D Systems direttamente in due materiali (parte
rigida e parte flessibile) in un’unica stampa.
La macchina, consente di realizzare prototipi in un’unica stampa con due differenti materiali.
Uno plastico con le proprietà meccaniche dell’ABS, e uno morbido simil-gomma. È inoltre
in grado di miscelare i due materiali per ottenere prototipi che hanno, sempre in un’unica
stampa, differenti shore (dal rigido come l’ABS fino al molto morbido).
La macchina utilizza la provata tecnologia MultiJet-Printing (MJP) per produrre parti in multi-materiale
con la più alta qualità, accuratezza e resistenza sul mercato. È perfetta per molte
applicazioni, incluse parti sovrastampate, in multi-materiale, componenti in simil gomma,
parti con movimentazioni e per test ad alte temperature. I materiali vengono miscelati in modo
preciso dalla testa di stampa della macchina per ottenere proprietà meccaniche superiori e
caratteristiche performanti che incontrano esattamente le vostre esigenze, unendo simultaneamente
materiali flessibili e rigidi, strato dopo strato a livello di pixel, con una varietà di
colori che vanno dall’opaco, al trasparente, al nero, al bianco e ad una varietà di scale di grigi.
EFESTO Lab - www.efestolab.com - Nome referente: Alberto Da Rin Betta
Protesi metallica
Le tecnologie additive rappresentano un’importante opportunità per il completo recupero di gravi
lesioni ossee e articolari. Il caso rappresentato è relativo a un incidente, subito da uno sportivo professionista,
che ha leso gravemente l’osso astragalo e lo scafoide del piede destro, fatto che avrebbe
portato alla impossibilità di proseguire la carriera sportiva stessa e sopportando per il resto della vita una significativa menomazione.
Per ovviare a questa grave situazione, il team ortopedico del Prof. Giannini dell’ospedale Rizzoli di Bologna ha deciso di impiantare nel paziente una
protesi metallica in sostituzione dell’osso danneggiato. Per fare questo Efesto LAB, ha realizzato la protesi per la società Sintac che, partendo dai dati
risultanti da scansioni TAC (Tomografia Assiale Computerizzata), ha creato il modello CAD tridimensionale. Una volta realizzato il CAD dei singoli elementi,
è stato possibile produrre la vera e propria protesi, costruita con una lega a base di cromo cobalto e ottenuta per mezzo di un processo di fusione
laser selettiva di polvere metallica. Come la protesi, anche i componenti accessori sono stati realizzati con la medesima tecnologia additiva. Le viti di
fissaggio, svuotate e progettate ad hoc per il paziente e la dima di foratura con appoggio osseo per potere effettuare il posizionamento nell’esatto punto
previsto dal chirurgo, hanno richiesto una minima lavorazione superficiale di lucidatura riconducibile alle sole zone di interesse articolare.
Efesto Lab è anche meccanica e accessorio e si è specializzato in quello che è considerato il nuovo concept della manifattura. Efesto Lab è il giusto
partner per ottenere il migliore pezzo metallico funzionale che richieda innovazione progettuale o minima produzione.
12 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

AITA speciale EMO
Concept Laser - Ridix spa - www.ridix.it - Nome referente: Alessandro Zito
Camicia di raffreddamento
Azienda produttrice: MBFZ Toolcraft GmbH
Descrizione pezzo: camicia di raffreddamento. Alloggia al suo interno dei canali di raffreddamento
che seguono la geometria del componente stesso, progettato per il raffreddamento di un motore ad
alte performance.
Materiale: Inconel
Processo di produzione: realizzato con la tecnologia LaserCUSING ® sulla macchina M2 della
Concept Laser e poi finito in macchina utensile.
Dimensioni e peso: circa 600 g
Rotore
Azienda produttrice: MBFZ Toolcraft GmbH
Descrizione pezzo: girante. La realizzazione di questo particolare in additive, anziché attraverso le
tradizionali lavorazioni di fresatura, comporta un notevole risparmio di materiale.
Materiale: Inconel
Processo di produzione: realizzato con la tecnologia LaserCUSING ® sulla macchina M2 della
Concept Laser e poi finito in macchina utensile.
Dimensioni e peso: 2.850 g
Supporto bionico
Azienda produttrice: Airbus Operations GmbH
Descrizione pezzo: supporto bionico. Utilizzato per il fissaggio del CRC (Crew Rest Compartment),
cioè lo scompartimento adibito al riposo dell’equipaggio, dell’Airbus A350XWB. Il componente
riprogettato con una struttura ottimizzata per la costruzione additiva ha permesso una riduzione
di peso maggiore del 40% rispetto al componente prodotto con tecnologie tradizionali.
Materiale: Titanio grado 5 (TiAl6V4 ELI)
Processo di produzione: realizzato con la tecnologia LaserCUSING ® sulla macchina M2 della
Concept Laser.
Dimensioni e peso: meno di 190 g
EOS srl Electro Optical Systems - www.eos.info
Nome referente: Vito Chinellato
Una catena di processo complete, destinata all’industria spaziale
RUAG, un partner di progetto del satellite Sentinel 1B, ha scelto di utilizzare le tecnologie di
manifattura additiva per la riduzione del peso delle parti strutturali.
Simulazione e ottimizzazione topologica: Svolta da Altair con significativi vantaggi di peso strutturali rispetto alle parti standard.
Produzione: Costruito in alluminio da una macchina EOS M 400 con potenza laser 1kW; due parti prodotte contemporaneamente in una
singola macchina.
Post Processing: With direct milling on the plate and final finishing steps.
Further details: Supporto Antenna in alluminio - Lunghezza: 40 centimetri - Uso previsto nello spazio: Satellite Sentinel-1B, lancio in
programma nel 2016
Vantaggi: Riduzione di peso di circa il 40% rispetto all’oggetto fabbricato in modo tradizionale - Migliorate caratteristiche strutturali (ad
esempio: rigidità, modi di vibrare) - Tempo per la produzione: In 41 ore
Progetto: EOS, Altair, RUAG
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 13

AITA speciale EMO
SmartUp - Laboratorio Fabbricazione Digitale c/o Liuc -
Universita Cattaneo - www.liuc.it - Nome referente: Luca Mari
Forme geometriche complesse per il mondo del Fashion
I modelli rappresentati sono il frutto di uno studio di design riguardante la creazione di nuove forme
tridimensionali per applicazioni nel settore del fashion. In particolare, i due modelli rappresentano i
prototipi delle fibbie (spalline) di due costumi da bagno da donna. La loro realizzazione ha previsto
l’utilizzo di opportuni strumenti software (modellazione e editing) e hardware (scanner 3D e stampanti
FDM), impiegati entrambi nel ciclo di prototipazione per ottenere la versione finale dei prototipi, così
come richiesto dalla committenza
Forme geometriche complesse per il mondo del Textile
I modelli rappresentati nell’immagine possono essere considerati dei veri e propri tessuti plastici fabbricati
additivamente in tecnologia FDM. La loro caratteristica principale è il fatto di essere composti
da una struttura geometrica modulare e disposta a matrice (matriciale), disposta secondo opportune
orientazioni e tale da adattarsi perfettamente a qualsiasi geometria su cui gli stessi modelli sono
adagiati. Una caratteristica secondaria, ma non per importanza, è quella di ottenere livelli diversi di
filtraggio della luce attraverso la struttura del tessuto, a seconda del modulo geometrico utilizzato. I
modelli sono il frutto di uno studio di design condotto in Università e che ha riguardato la creazione di
nuove forme geometriche complesse per applicazioni nel settore del Textile. La loro realizzazione ha
previsto l’utilizzo di particolari tecniche software e accorgimenti pratici-operativi che hanno permesso
la creazione di oggetti impossibili da replicare con le tradizionali tecniche di fabbricazione sottrattiva.
Renishaw S.p.A. - www.renishaw.it - Nome referente: Enrico Maria Orsi
Telaio per bicicletta
Telaio per bicicletta, con staffa per sellino, diviso in sezioni e stampato in un’unica soluzione. Realizzato
da Renishaw in collaborazione con Empire Bike. I componenti sono realizzati in Titanio Ti6Al4V
mediante tecnologie additive. La versatilità di questo processo manifatturiero (e in particolare della
macchina RENISHAW AM250 basata sul processo di fusione laser su letto di polveri metalliche ),
unitamente a tecniche di progettazione basate sulla ottimizzazione topologica, hanno permesso di realizzare una struttura alleggerita (1.400 g contro i
2.100 g in lega di Alluminio) ma nettamente più resistente. Il processo additivo, inoltre, consente di realizzare in un unico kit tutte le componenti che, una
volta assemblate, daranno origine al telaio della mountain bike, ottimizzando lo sfruttamento del materiale utilizzato.
Mozzi per ruote
Mozzi per ruote realizzati in lega di titanio attraverso produzione additiva Renishaw.
Il mozzo ruota è il componente di una vettura elettrica del Green Team che ha preso parte alla gara
“Formula Student”, una competizione internazionale tra studenti universitari a cui partecipano team
di tutto il mondo. Realizzato in Titanio con una macchina Renishaw AM250, è stato prodotto attraverso
fusione laser su letto di polveri metalliche. Rispetto ai precedenti mozzi ruote in alluminio,
Renishaw è stata in grado di ridurre il peso complessivo del veicolo di 1,5 kg, facendolo diventare il
più leggero della competizione. Renishaw GmbH (Germania).
Trama di collana
Multi-link, trama di una collana realizzata in titanio che evidenzia straordinarie capacità dinamiche e
alta finitura dei dettagli, unitamente alla possibilità di realizzare elementi complessi e multi-elemento
senza necessità di assemblaggio. Realizzata con una macchina Renishaw AM250 attraverso fusione
laser su letto di polveri metalliche.
14 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

AITA speciale EMO
Politecnico di Torino - www.polito.it - Nome referente: Luca Iuliano
Esempio di ri-progettazione e integrazione di componenti
Il componente illustrato rappresenta il prototipo in ABS realizzato in scala 1:10 di una mountain-bike,
integralmente ri-progettata nell’ottica della fabbricazione additiva.
Il complessivo integra oltre 50 particolari ed è stato prodotto mediante tecnica Fused Deposition
Modelling (FDM) sul sistema di Fabbricazione Additiva Dimension di Stratasys. Lo studio opportuno
dei giochi tra i vari elementi, ha permesso la realizzazione del prototipo già assemblato.
Il progetto è stato sviluppato dagli studenti del II anno del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria
Meccanica e Gestionale del Politecnico di Torino, nell’ambito dell’insegnamento di Produzione Assistita
da Calcolatore tenuto dal Prof. Luca Iuliano
Giunti articolari per esoscheletri sviluppati nell’ambito della
collaborazione tra il Politecnico di Tornino e la sede di Torino dell’Istituto
Italiano di Tecnologia (IIT)
I componenti illustrati rappresentano prototipi in lega di alluminio AlSi10Mg (a) e titanio Ti64 (b)
progettati per la fabbricazione additiva di materiali metallici. In particolare, l’esoscheletro illustrato
in figura (b) è stato realizzato per applicazioni spaziali come ausilio alla movimentazione delle dita
all’interno dei guanti degli astronauti.
Entrambi gli esoscheletri sono stati prodotti tramite la tecnologia di fusione laser di polveri metalliche
(SLM, Selective Laser Melting), in particolare tramite direct metal laser sintering (DMLS). Lo studio
effettuato sui giochi ha permesso di realizzare i pezzi già assemblati, senza bisogno di assemblare i
giunti in un secondo momento.
Il progetto dell’esoscheletro illustrato in figura (a) è stato sviluppato in collaborazione con il dipartimento
di ingegneria gestionale e della produzione (DIGEP) del Politecnico di Torino, come testimoniato
dal brevetto n. TO2012A000902, “Giunto articolare per esoscheletro, in particolare per applicazioni
aerospaziali”, autori Atzeni E., Bruno E., Calignano F., Manfredi D., Ambrosio E., data deposito:
16/10/2012.
Mentre l’esoscheletro in figura (b) è stato sviluppato in collaborazione con i dipartimenti di ingegneria
meccanica e aerospaziale (DIMEAS) e di automatica e informatica (DAUIN) del Politecnico di
Torino all’interno di percorsi di dottorato di ricerca.
Skorpion Engineering Srl - www.skorpionengineering.com
Nome referente: Simona Arena
Prototipo di stile
Modello Auto in scala vincitore del Contest Designed in Green 2014 realizzato in sinterizzazione
di PA2200 e successivamente verniciato. La realizzazione della modello a richiesto meno
di 24 ore di lavorazione macchina ed è stato realizzato in un unico pezzo.
Prototipo di stile
Modello auto in scala 1:4 realizzata in stereolitografia monolitica che evidenzia la struttura reticolare
interna che rende il pezzo leggero ma allo stesso tempo solido. Skorpion si è occupata
della creazione delle matematiche e della realizzazione del prototipo.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 15

AITA speciale EMO
Sisma Spa - www.sisma.com - Nome referente: Lisa Marta Micheletto
Oggetto decorativo in Argento
Oggetto decorativo realizzato in polvere di Argento 925 (Legor Powmet PM-AG101P) mediante
tecnologia Laser Metal Fusion con macchinario Sisma mysint PM. Il particolare design
a guscio avvolge la struttura trabecolare centrale, la quale dona al pezzo forma, leggerezza
e solidità.
L’utilizzo di questa tecnica consente di mantenere inalterate le caratteristiche meccaniche
dell’oggetto limitando l’utilizzo di polvere metallica, di conseguenza contenendone notevolmente
il peso finale. Questo progetto, sviluppato in collaborazione con Nuovi Gioielli Srl,
sarebbe difficilmente realizzabile tramite casting o tecniche di tipo sottrattivo.
Bracciali in bronzo
Bracciali realizzati in povere di Bronzo (Legor Powmet PM-BR101P) mediante Laser
Metal Fusion con macchinario Sisma mysint PM. A sinistra: l’oggetto grezzo una volta tolti
i supporti al termine del processo. A destra: lo stesso pezzo in seguito alla lucidatura. La
tecnologia di Laser Metal Fusion offre la possibilità di realizzare questo bracciale sia pieno
che cavo, sorretto internamente da una struttura trabecolare che ne mantiene inalterate le
caratteristiche meccaniche, limitando però non solo il materiale utilizzato ma anche il peso
finale dell’oggetto; 95,3g contro 261g del pieno.
Elementi dentali
Platform con elementi dentali realizzati in Cromo-Cobalto (Bego Wirobond C+) tramite Laser
Metal Fusion con macchinario Sisma mysint100. Corone e ponti su platform diametro 100 mm.
Scambiatore di calore
Scambiatore di calore liquido-aria in Acciaio Inossidabile 316-AAUV (LPW) realizzato tramite
Laser Metal Fusion con macchinario Sisma mysint100. Vantaggi della tecnologia: leggerezza
della struttura; minimizzazione della polvere metallica utilizzata; solo mediante la
tecnologia Laser Metal Fusion è possibile realizzare questo elemento in un pezzo unico,
non sarebbe infatti possibile ottenerlo (in un solo pezzo) tramite casting o qualsiasi altra
tecnologia. Lo scambiatore così progettato pesa 172 g contro i circa 844 g se fosse pieno.
16 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

10 a edizione
Appuntamento internazionale
con la tecnologia laser
The international appointment
with laser technology
2015
Piacenza
12-14 novembre
Organizzato da:
PIACENZA EXPO
Tel. +39 0523 602711
Fax +39 0523 602702
commerciale@piacenzaexpo.it
www.expolaser.it
PubliTec - Milano
Tel. +39 02 535781
Fax +39 02 56814579
info@publitec.it

R
PROGRAMMA
SPONSOR al 08.09.2015
24 SETTEMBRE 2015
Iscrizione necessaria, partecipazione gratuita fino ad esaurimento posti.
h 8.30 REGISTRAZIONE | Politecnico di Milano, Via La Masa 1, Milano
h 9.00 - h 12.30 SICUREZZA LASER evento in italiano
Benvenuto,
Elisabetta Ceretti, Università di Brescia, AITeM
Fondamenti di sicurezza laser,
Dante Milani,IECTC76,UniversitàdiPavia
Novità nella normativa sulla sicurezza laser,
Enrico Galbiati, IEC TC 76, Gestlabs
Interventi aziendali -Lasermet,Uvex
Formazione nell’ambito sicurezza laser,
Dante Milani, IEC TC 76, Università di Pavia
La scuola di sicurezza laser dell’AITeM,
Barbara Previtali, Politecnico di Milano
h 13.30 REGISTRAZIONE | Urban Center, Galleria Vittorio Emanuele 11/12, Milano
h 13.50 - h 15.40 EUROPEAN POTENTIAL IN PHOTONICS evento in inglese
CON IL PATROCINIO DI:
Welcome from Chair,
Roberta Ramponi, IFN-CNR, Politecnico di Milano, Photonics 21, CORIFI
An overview of the industrial manufacturing topics in Photonics21,
Thomas Rettich, Photonics21
CORIFI: an overview of the photonics national technology platform,
Roberta Ramponi, IFN-CNR, Politecnico di Milano, Photonics21, CORIFI
Access to international funding and partnership,
James Cogan, PNO Innovation, EPIC, CORIFI
Horizon 2020 SME instrument,
Uffe Bundgaard-Jørgensen, H2020 SME Innovation Advisory Group to
the European Commission / D.G. Research, InvestorNet –Gate2Growth
European Photonics Venture Forum 2015: Laserpoint experience testimony,
Sergio Pellegrino, Laserpoint Srl
h 15.40 - h 18.00 BRAINSTORMING
Foreseeing the research in industrial manufacturing,
Barbara Previtali, Politecnico Milano;
Fabrizio Salina, IPG Photonics, CORIFI Work Group 2
IN COLLABORAZIONE CON:
h 18.00 - h 18.45 GOPHOTON EU PROJECT
OPENING CEREMONY OF THE PHOTONICS WEEK
h 18.45 APERITIVO

25 SETTEMBRE 2015
Iscrizione necessaria, partecipazione gratuita. Evento in italiano e inglese con traduzione simultanea.
h 8.30 REGISTRAZIONE | Politecnico di Milano, Via Lambruschini 4, Milano
h 9.30 - h 12.30
Welcome • Barbara Previtali, Politecnico di Milano
Welcome from Chair • Tommaso Ghidini, Head of the Materials Technology Section, European Space Agency
ADDITIVE MANUFACTURING
Effect of powder reuse on powder bed laser melting
process performance,
Andrea Penna, Renishaw Spa
Soluzioni di manifattura additiva e tecniche di controllo
processo on-line,
Vito Chinellato,EOSSrl
Think additive, think out of the box,
Fausto Asvisio,ArcamAB
Innovare per competere,
Maurizio Romeo, BeamIT Spa
h13.30-h17.00
SESSIONE A: TAGLIO LASER E NUOVE
SORGENTI AD ALTA BRILLANZA
Laser beam technology development and application,
Matt Wood,AmadaEurope
Sorgente a diodo diretto di alta brillanza: prestazione nel
taglio di metalli,
Maurizio Sbetti, BLM Group-Adige
Prima Power: nuova generazione di macchine per il
taglio laser ad elevate prestazioni dinamiche ed elevata
capacità produttiva,
Paolo Calefati,PrimaPower
Power of choice: using the right laser from micro to thick
sheet cutting,
Thomas Harrer, Tim Hesse,Trumpf
A versatile next-generation fiber laser platform for kW
material processing,
Dahv Kliner, nLIGHT
Additive manufacturing and other new trends in high
power diode lasers,
Johannes F. Trbola, Laserline GmbH
Modular multi-kW fiber laser system,
Klaus Kleine, Coherent
High brightness multi-kW Direct Diode Laser using
Wavelength Beam Combining technology,
Bryce Samson, TeraDiode
Stato dell’arte nei sistemi di monitoraggio per tecnologia
LaserCUSING,
Alessandro Pieroni, Ridix Spa
Additive manufacturing in finishing quality,
Giuseppe Piras,DMGMori
L’influenza della qualità del fascio laser sulle caratteristiche
superficiali di un oggetto prodotto con il processo Laser
Metal Fusion,
Guglielmo Cavalcabò, Trumpf Sisma
SESSIONE B: GIUNZIONE, RIPORTO E
MICRO-LAVORAZIONI LASER
Brasatura e saldatura con sorgenti laser in fibra
trifocali,
Alberto Cavallini, IPG Photonics
Direction independent laser cladding and
brazing,
Alexander Gatej,PrecitecGmbH&Co.KG
Quality assurance technologies for laser processes and
additive manufacturing of metals,
Thomas Grünberger, Plasmo Industrietechnik GmbH
Il laser ad alta brillanza per la costruzione di treni ad alta
velocità,
Andrea Guerra, TTM Laser S.p.A
Trends in micro materials processing,
Andrew Held, Coherent
Dal texturing estetico alla superfice funzionale,
Antonio Faccio,GF
Marzio Dal Farra, Piazza Rosa
UV and ultrafast lasers power precision micromachining
applications,
Boris Ruffing, Newport Spectra-Physics GmbH
Twip steel welding,
Anisa Kapxhiu, Pierpaolo Conti, Elettrosystem S.a.s
ALTA BRILLANZA 2015
7° WORKSHOP ITALIANO SULLE
APPLICAZIONI INDUSTRIALI DEI
LASER AD ALTA BRILLANZA
La partecipazione all’evento è gratuita previa
iscrizione, secondo le modalità indicate nella
pagina del workshop al sito www.altabrillanza.it
Sarà disponibilie un servizio pullman per il trasferimento dal
Politecnico di Milano all’Urban Center. Durante le giornate è
previsto un servizio di pranzo e coffee-break.
info@altabrillanza.it
www.altabrillanza.it
Politecnico di Milano
Dipartimento di Meccanica
Via G. La Masa 1 -20156 Milano
h 17.00 RINFRESCO E VISITA AL SITEC E ADDME.LAB

news
News
a cura della redazione
Una rassegna di notizie sull’attualità,
sulle curiosità, su fiere ed eventi
riguardanti l’uso della
moderna tecnologia laser
EXPOLASER 2015: LA NOVITÀ
È IL CONTESTO ECONOMICO,
DI NUOVO, POSITIVO
EXPOlaser, in programma dal 12 al 14 novembre
2015 presso il quartiere fieristico
di Piacenza è l’appuntamento di riferimento italiano
nel campo della tecnologia laser e delle
sue applicazioni industriali. Forte dei consensi
comunque raccolti nelle ultime edizioni, nonostante
la crisi, questa edizione di EXPOlaser
cade finalmente in un contesto di mercato
di nuovo positivo; si presenta dunque con il
massimo degli auspici e delle aspettative come
un’opportunità ghiotta per chi ha voglia di investire
in nuovi mezzi produttivi e assolutamente
innovativi quali sono i sistemi e le soluzioni basate
sulla tecnologia laser.
La ripresa dell’industria italiana della macchina
utensile e delle tecnologie innovative, laser
su tutte, c’è, è un dato di fatto, che sta trovando
conferme anche nel 2015, come emerge dai
dati di previsione elaborati dal Centro Studi &
Cultura di Impresa di UCIMU. In particolare, nel
corso di quest’anno, tutti i principali indicatori
segneranno incremento: la produzione salirà del
5,2%, il consumo si attesterà a un 5,7% in più
rispetto all’anno scorso, trainando sia le consegne
dei costruttori, attese in crescita del 4,3%,
sia le importazioni (+7,7%). Torneranno di segno
positivo anche le esportazioni, previste in
crescita del 5,6%. Il rapporto export su produzione,
ridimensionatosi nel 2014 per effetto della
domanda italiana, resterà stabile attestandosi
al 67,5%.
Il futuro è roseo
Ma non solo: un futuro brillante per l’industria
della tecnologia laser che, spinta dai progressi
tecnici, dalle nuove applicazioni e dal progressivo
calo dei costi di produzione, ha un potenziale
di crescita notevole fino a diventare nel mondo
un mercato da 17 miliardi di dollari entro il 2020
(dati di MarketsandMarkets).
Sempre più frequentemente le applicazioni laser
sostituiscono le tecniche tradizionali di lavorazione:
da soluzione in cerca di problemi,
l’utensile laser è diventato oggi la reale e concreta
soluzione in molteplici contesti produttivi
le cui problematiche sono state brillantemente
risolte e superate dall’evolversi della tecnica e
dai continui miglioramenti. Nella lavorazione dei
materiali, il mercato del taglio è di gran lunga il
più grande, mentre la marcatura registra diffusi
impieghi; le microlavorazioni sono in crescita,
in particolare per la lavorazioni laser
ultraveloci.
Nel settore industriale, l’applicazione
più comune per laser e sistemi
laser è quindi l’impiego nelle mac-
chine utensili per i metalli e per molti altri materiali.
Gli scenari futuri vedranno quindi un’ulteriore
crescita per applicazioni come rivestimenti,
tempra e addittive manufacturing, fermo restando
l’impiego nelle applicazioni di taglio basate
su laser in fibra e CO 2
. Per il taglio della lamiera
e altre applicazioni industriali pesanti, le continue
riduzioni di prezzo del laser insieme ai miglioramenti
nella durata e affidabilità, aiuteranno
il mercato ad espandersi. Le indagini di mercato
stimano una crescita del 10,23% fino al 2019
nell’adozione delle tecnologie laser.
I punti fermi del Salone
EXPOlaser 2015 si svolgerà quindi in un momento
di congiuntura economica favorevole che
lo candida come un appuntamento imperdibile
caratterizzato da alcuni punti fermi importanti,
quali la consapevolezza da parte del mondo
laser di trovare a Piacenza una panoramica
completa sui sistemi di lavorazione, produzione
e controllo basati sull’uso “dell’utensile laser”,
al fianco della più ampia proposta merceologica
di componentistica specializzata e, di conseguenza,
un pubblico fortemente interessato ed
estremamente competente. Si tratta di un “plus”
importante e unico. Non decine di migliaia di
visitatori generici, o semplicemente incuriositi,
ma alcune migliaia di operatori dell’industria realmente
interessati all’uso della tecnologia laser
e, come tali, potenziali fruitori di quanto proposto
dagli espositori presenti.
Insomma, ci sono tutte le premesse affinché
EXPOlaser possa contribuire in modo significativo
a questa nuova fase di rilancio delle attività
industriali. PubliTec e Piacenza Expo, sono fiduciosi
che ciò accada e che l’appuntamento
del prossimo mese di
novembre ponga basi solide e
importante per l’intera attività
del comparto e dell’industria
del laser nel 2016.
20 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

news
ROBOZE
ESPORTA
L’ITALIA
Si è presentata solo pochi mesi fa sul mercato
e già il mondo le rivolge uno sguardo
attento e interessato. Si tratta di Roboze One, il
piccolo Davide che sfida il Golia della stampa
3D professionale. Lo sta facendo con semplicità
e risultato, con un impegno tecnico sulle cose
concrete. L’ingegno italiano legato strettamente
alla sua storia indiscussa di eccellenza meccatronica,
di arte e design.
Esportare è da sempre l’obiettivo di molte aziende
che vedono negli altri Paesi lo sbocco naturale
per la vendita dei propri prodotti. Il made
in Italy, apprezzato in più ambiti, oltre i confini
nazionali. E se parliamo di progresso il passo
oltre la frontiera è un’evoluzione istintiva.
Roboze parte dall’Olanda, nazione con una cultura
manageriale molto sviluppata ed esigente,
che ha riconosciuto in Roboze One un partner
ideale per lo sviluppo del proprio business.
Collaborazione strategica sarà quella stretta con
Allround Machinery, da 30 anni sul mercato,
specializzata in ambito di macchinari industriali
CNC, fortemente legata al made in Italy.
“Navigare Necesse Est” è lo slogan emblematico
di Roboze, antico motto dei naviganti di
ogni tempo, simbolo di coraggio e scoperta.
Innovazione, cambiamento ed esclusività a un
target price accessibile per PMI e professionisti.
Cogliendo l’occasione per riprendere alcune parole
di Van Gogh “spesso le persone fanno arte e
nemmeno se ne accorgono”.
ECCO IL GIOVANE RICERCATORE
AITEM 2015
Il presidente della commissione
giudicatrice, professor Marco Santochi,
e il presidente AITEM, professoressa
Elisabetta Ceretti, consegnano il premio
Giovane Ricercatore AITEM 2015 al
vincitore, l’ingegner Ali Gokhan Demir.
Ali Gokhan Demir, ricercatore
del SITEC-Laboratorio
per le Applicazioni Laser del Dipartimento
di Meccanica del Politecnico
di Milano, ha vinto il premio
Giovane Ricercatore AITEM
2015. Il premio è stato assegnato
durante il convegno bi-annuale
dell’AITeM (Associazione Italiana
Tecnologia Meccanica, www.aitem.it)
che si è tenuto a Palermo.
Il lavoro presentato dal giovane
ricercatore del SITEC, dal titolo
“Depth monitoring during laser
ablation of ceramic coatings with self-mixing
interferometry”, riguardava lo studio delle prestazioni
di un sistema di monitoraggio online ad
interferometria della profondità di ablazione nella
Il lavoro presentato dal giovane
ricercatore del SITEC riguardava
lo studio delle prestazioni di un sistema
di monitoraggio online a interferometria
della profondità di ablazione nella
strutturazione laser di acciai per stampi
rivestiti da un coating ceramico.
strutturazione laser di acciai per stampi rivestiti da
un coating ceramico. La commissione giudicatrice,
formata da tre esperti di processi di lavorazione,
ha apprezzato della soluzione investigata:
originalità, metodologia e interesse industriale.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 21

news
UNA NUOVA COLLABORAZIONE
EUROPEA
Acal BFi, nome di spicco nel campo delle
soluzioni tecnologiche avanzate, ha siglato
un accordo come partner europeo di SynQor, che
include Regno Unito, Irlanda, Danimarca, Svezia,
Norvegia, Finlandia, Belgio, Olanda, Lussemburgo
e Italia. SynQor è leader mondiale nelle soluzioni
power ad alta efficienza ed alta affidabilità,
nel design, nella progettazione e produzione di
tutti i suoi prodotti negli Stati Uniti. Il porfolio
completo dei prodotti contiene industry-first ed
è progettato per eccellere negli ambienti esigenti
- ideali per applicazioni nel settore militare, industriale,
dei trasporti, nei mercati medicale e delle
comunicazioni. I prodotti di alta qualità di SynQor
seguono una strategia elaborata che consente
adattamenti di progettazione alle esigenze di applicazione,
in modo facile, veloce ed economico e
in ultima analisi fornisce uno straordinario tasso
di lancio nelle innovazioni di prodotto.
Robert Rohde, European Business Development
Director - Power and Magnetics in Acal BFi afferma:
“Siamo lieti di essere stati nominati come
distributore strategico di SynQor. L’aggiunta della
loro gamma di prodotti innovativi come convertitori,
DC-DC, filtri EMI, alimentatori AC/DC e
sistemi di potenza militari, specificamente pensati
per i settori ferroviario, militare e medicale completano
il porfolio attuale dei prodotti di potenza
di Acal BFi”.
Rene Hemond, EVP di SynQor dice: “SynQor è
lieta di collaborare con Acal BFi per distribuire le
nostre linee di prodotti in UK e Irlanda, Scandinavia,
Benelux e Italia, per espandere le opportunità
di mercato e trovare nuove prospettive per potenziali
design personalizzati”.
FABBRICAZIONE ADDITIVA CONTO TERZI
Proto Labs Ltd, azienda produttrice di pezzi e
prototipi personalizzati, presenta il nuovo servizio
di fabbricazione additiva per il mercato europeo.
L’introduzione della fabbricazione additiva va
ad aggiungersi ai servizi di stampaggio a iniezione
e lavorazione con macchine a controllo numerico
(CNC) di ProtoLabs così da completare una suite di
servizi che va dalla prototipazione alla produzione
di volumi ridotti, rendendo Proto Labs un punto di
riferimento importante perché capace di rispondere
alle molteplici necessità nello sviluppo e nella realizzazione
di prototipi e componenti industriali.
Il General Manager di Proto Labs Ltd EMEA (Europe,
Middle East and Africa), John Tumelty, ha
commentato: “Siamo orgogliosi di presentare il
nostro nuovo servizio di fabbricazione additiva in
Europa. Le aziende europee, estremamente dinamiche,
hanno bisogno di competenze di alto livello,
un’elevata scalabilità e tempi di realizzazione ridotti
per conservare un vantaggio sulla concorrenza. La
fabbricazione additiva professionale consentirà alle
aziende di accelerare lo sviluppo dei propri prodotti
e di trasformare idee brillanti in prodotti reali, in
tempi record”.
Vicki Holt, CEO e Presidente di Proto Labs Inc. ha
aggiunto: “La fabbricazione additiva offrirà - alle imprese
e ai privati di tutto il mondo - la possibilità
di realizzare dei prototipi all’avanguardia e avrà un
impatto enorme sull’industria manifatturiera. Grazie
a tre eccezionali soluzioni diverse ma complementari,
siamo ora veramente in grado di assistere sviluppatori
e progettisti nella realizzazione di prodotti
dalle fasi iniziali della progettazione dei primi prototipi
fino alla produzione finale in volumi ridotti. Dai
modelli concettuali, ai test di forma e adattamento,
fino al collaudo funzionale e alla produzione finale
in volumi ridotti, nessun’altra azienda è in grado di
fornire una gamma così estesa di prodotti personalizzati
con un livello di velocità, affidabilità e cura dei
dettagli paragonabile al nostro”.
Oltre ai processi di sinterizzazione laser selettiva e
sinterizzazione laser diretta dei metalli che saranno
introdotti nel 2016, la fabbricazione additiva di Proto
Labs offre attualmente il servizio di stereolitografia.
La stereolitografia consiste nella polimerizzazione,
tramite laser ultravioletto, di strati successivi di resina
termoindurente che, a seguito di ripetuti passaggi,
permette di ottenere la crescita del componente
desiderato. Con la stereolitografia si possono
realizzare geometrie tridimensionali anche molto
complesse, permettendo agli sviluppatori di prodotti
una rapida prototipazione anche nel caso di pezzi
estremamente piccoli o geometrie particolarmente
dettagliate.
22 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

www.luchsinger.it
NUOVO ACCORDO
PER LA STAMPA 3D
GF Machining Solutions, una divisione di GF, ed EOS GmbH, Krailling
(Germania), hanno concluso un accordo strategico di collaborazione
per offrire ai clienti soluzioni innovative combinando le tecnologie delle
due compagnie. Le due aziende hanno concordato di focalizzarsi sul settore
della costruzione di stampi. Svilupperanno soluzioni esclusive per gli
stampisti, un mercato in cui GF è leader grazie alle sue tecnologie di elettroerosione,
fresatura ad alta velocità e automazione.
La tecnologia di additive manufacturing offre a questi clienti la possibilità
di creare tasselli metallici di qualsiasi forma provvisti persino di raffreddamento
vicino alla superficie, permettendo così una sequenza di raffreddamento
dello stampo più breve e quindi un tempo ciclo d’iniezione della
plastica molto più rapido.
GF ed EOS intraprenderanno l’integrazione delle macchine di Additive
Manufacturing (AM) nel processo di produzione dei tasselli per stampi,
incluso il software necessario. Sarà possibile l’interconnessione delle macchine
utensili ai dispositivi di
misurazione a valle dell’automazione.
“Siamo molto lieti di questa
partnership strategica”, afferma
il CEO GF Yves Serra. “GF
ed EOS si ncompletano benissimo
a vicenda per offrire alla
vasta clientela di GF Machining
Solutions una serie unica
di soluzioni tecnologiche”.
“La collaborazione ci consente
di aumentare il valore aggiunto
per i clienti all’interno del
settore stampi, integrando le tecnologie convenzionali con quelle additive.
È un grande passo verso una produzione senza soluzione di continuità, e
uniremo le nostre forze con un partner forte ed esperto” afferma il fondatore
e CEO di EOS, il Dr. Hans J. Langer.
Le prime soluzioni saranno mostrate alla EMO 2015, che avrà luogo a inizio
ottobre a Milano (Italia).
Fondata nel 1989, EOS è il leader globale di qualità e tecnologie per le
soluzioni di Additive Manufacturing (AM) ad alto livello. EOS è il partner
ideale per i processi di stampa industriale 3D, offrendo soluzioni modulari
comprendenti sistemi, software, materiali, servizi tecnici e di consulenza.
GF Machining Solutions fornisce macchine utensili, soluzioni di automazione
e servizi ai clienti per la produzione di stampi e particolari in metallo
ad alto valore aggiunto. La divisione ha impianti di produzione in Svizzera,
Svezia e Cina e serve clienti tramite le sue società di vendita dislocate in
più di 50 paesi.
settembre ottobre 2015
La precisione del laser
Misure dimensionali
senza contatto
Sensori laser
di spostamento
optoNCDT
Principio di misura a triangolazione
Tecnologia laser rossa e blu
Campi di misura da 0,5 mm a 1 m
Risoluzione fino a 0,005% fondo scala
Velocità di misura fino a 100 kHz
Adatto per qualunque tipo di superficie
Misura di distanze e spessori
Sensori laser
di profilo
scanCONTROL
Misure rapide di profili 2D e 3D
Campi di misura fino a 300 mm
Risoluzione fino a 1280 punti/profilo
Frequenza per profilo fino a 4000 Hz
Controllo di cordoni, giunzioni, bordi
Versione “gap” per misura di fessure, scanalature
Software applicativo incluso
Micrometri ottici veloci
optoCONTROL
Campi di misura fino a 100 mm
Campionamento fino a 2,3 kHz
Risoluzioni da 0,1 micron
Controllo di diametri, larghezze e posizione
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5
1963 2013

tavola rotonda
PARLANDO DI MACCHINE
Il settore delle tecnologie additive, nella sua
declinazione legata alla “stampa 3D”, sta riscuotendo
un notevole riscontro mediatico, che in breve tempo
lo ha fatto conoscere in vari ambiti, sia industriali
che “personali”, cioè legati all’hobbistica e alla
costruzione di oggetti, più o meno sofisticati e
funzionali, presso il proprio domicilio.
Tuttavia, le tecnologie additive hanno un notevole
pregresso di natura industriale: da oltre 20 anni
il processo stereolitografico è utilizzato per
produrre prototipi, mentre nuove tecnologie in
grado di lavorare metalli, polimeri, compositi e
vari altri materiali hanno fatto il loro prepotente
ingresso sul mercato. Questa “evoluzione” ha
ampliato notevolmente il potenziale applicativo delle
tecnologie additive nel manifatturiero meccanico e,
inoltre, le sta rapidamente facendo diventare delle
vere e proprie “macchine utensili del terzo tipo”,
rendendole alternative alle modalità di produzione
tradizionale in vari settori produttivi.
Per meglio avere una panoramica del settore, a
livello dello stato
dell’arte e di trend
evolutivi del settore,
in collaborazione con
AITA - Associazione
Italiana Tecnologie
Additive (presente in
EMO Milano 2015 - Pad.9,
stand D15) abbiamo
dato vita a una “tavola
rotonda virtuale”, che
ha coinvolto alcuni
tra i principali player
del settore presenti
all’edizione 2015 della
“mondiale della macchina
utensile” di Milano.
24 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
UTENSILI DEL TERZO TIPO
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 25

tavola rotonda
È NECESSARIA UNA PROFONDA
“REVISIONE” DELLA
CULTURA PROGETTUALE
A tu per tu con Marco Panizzoli,
Sales Rep - Co founder di 3DZ
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Può, innanzitutto, dire chi è 3DZ e parlarci
della vostra attività?
In un clima di forte cambiamento e continua
trasformazione delle modalità produttive
nasce 3DZ, rivenditore autorizzato 3D
Systems, l’azienda leader mondiale nella
produzione di stampanti 3D, software e
scanner 3D. 3DZ inizia l’attività specializzandosi
subito nel campo della prototipazione
rapida e nella vendita di stampanti
tridimensionali professionali.
Il nostro obiettivo è quello di fornire a ogni
cliente gli strumenti ottimali per produrre
e, per creare, per massimizzare gli investimenti
e ottenere risultati produttivi immediati.
Inoltre, proponiamo servizi di prototipazione
rapida completi e soluzioni personalizzate
per ogni esigenza specifica.
Quali sono le ragioni che vi hanno spinto
ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
Abbiamo deciso di entrare a far parte di
AITA innanzitutto perché è la prima e unica
associazione che, a livello nazionale, è attiva
su quello che è il “core business” della
nostra azienda.
Inoltre, speriamo di avere, tramite l’associazione
una maggiore visibilità e, magari,
nuovi contatti e opportunità.
L’Associazione ha avuto, fin da subito,
un grosso riscontro; a suo giudizio, ciò
conferma il settore delle tecnologie additive
come strategico per la crescita
dell’industria manifatturiera meccanica
del nostro Paese?
Questo è quello che spero, considerato che
le tecnologie additive sono, come accennato
prima, l’area su cui si focalizza l’attività
aziendale. Al di là di questo, ci vorrà sicuramente
un po’ di tempo per fare in modo
che le applicazioni passino definitivamente
dall’ambito prototipale a quello della produzione.
È, infatti, necessario mettere una serie
di “puntini sulle i” affinché questo avvenga
con quella efficacia ed efficienza, sia tecno-
26 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Esempio di turbina per il settore aerospace.
Sistema 3D
Systems
ProX 300.
logica che gestionale, tale da rendere economicamente
interessanti i processi.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali sono i
fenomeni in atto?
Le applicazioni nella prototipazione rapida
sono ormai uno “standard de facto” a livello
industriale. Per quanto riguarda le applicazioni
industriali legate alla produzione, siamo,
invece, in una fase interlocutoria, in cui tutti
cercano di capire quali saranno gli scenari su
cui agire, definendo i costi connessi. Una volta
superato questo transitorio, emergeranno
nuovi processi. Fondamentale sarà in questa
fase capire che è impossibile un’efficace adozione
delle tecnologie additive in produzione
senza modifiche a prodotti e processi.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
Capisco che esiste il problema. Tuttavia la
nostra azienda si occupa della vendita di
tecnologie e di macchinari, mentre il tema
della proprietà intellettuale investe principalmente
i nostri clienti. Esso, comunque,
rappresenterà uno dei fattori chiave per il
successo del settore, insieme alla sicurezza
informatica, basilare per il trasferimento delle
informazioni necessarie per far funzionare
le macchine utilizzanti le tecnologie additive.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza e
il ruolo dei cosiddetti centri di servizio
come “access point” alle tecnologie additive;
può darci la sua opinione in merito?
La mia opinione è sicuramente positiva. Infatti,
tutti i nostri clienti prima di “operare
in proprio” fanno realizzare pezzi da centri
di servizio. Questo al fine di valutarne
le caratteristiche e sondare la risposta dei
loro clienti. Dal punto di vista industriale,
vedo ancora poco fattibile la “terziarizzazione”
della produzione: i nostri clienti cercano
di acquisire le tecnologie per andare
oltre la fase prototipale.
Tuttavia il centro di servizio rappresenta
un’opportunità per chi ha poca esperienza
Marco Panizzoli, Sales Rep -
Co founder di 3DZ.
(o per chi, al contrario, ha le idee molto
chiare e necessita solamente di “tempo
macchina”).
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
I materiali sono, attualmente, l’anello debole
nella catena delle tecnologie additive, sia
a livello industriale che prototipale. Sarà,
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 27

tavola rotonda
Pezzo prodotto
con il
sistema
ProJet7000HD
di 3D Systems.
Stampante
ProX
500-SLS.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel
prossimo futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
Ribadisco la centralità del tema materiali,
dato il loro impatto sia sul processo sia sul
prodotto finale.
L’aspetto connesso coi software di proget-
Campione
prodotto
con la
stampante
ProX 500-SLS.
Sistema ProJet7000HD
di 3D Systems.
pertanto, necessario agire, almeno nell’ambito
dei polimeri che è quello di nostra
competenza, su questa leva (sia per quanto
riguarda le performance dei materiali, sia
per la varietà di tipologie utilizzabili) per
aumentare la competitività delle tecnologie
additive.
Un altro fattore che, allo stato dell’arte attuale,
viene visto come limitante dai nostri
clienti è quello connesso alle dimensioni
massime dei pezzi che le macchine additive
possono realizzare (anche se, a mio avviso,
oltre un certo limite, le tecnologie additive
potrebbero non essere competitive nei
confronti delle metodologie tradizionali).
tazione non rappresenta, invece, un grosso
limite alla diffusione delle tecnologie
additive: i principali pacchetti utilizzati nel
manifatturiero meccanico sono già dotati
delle funzionalità necessarie per sviluppare
i pezzi e le features geometriche caratteristiche
delle tecnologie additive.
Quello che richiede una profonda “revisione”
è la cultura progettuale necessaria per sfruttare
appieno le opportunità prestazionali o
economiche offerte dalle tecnologie additive.
Per quanto riguarda il lato normativo, pur non
essendo un grosso esperti sul tema, ritengo
che esso sarà fondamentale per il settore, anche
se vi è ancora molto da fare. l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
28 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
NEXT STEP, L’AUTOMOTIVE!
A tu per tu con Paolo Gennaro, Additive
Manufacturing Sales Director presso AVIO AERO
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Deoilers per sistema olio motori
aeronautici.
Pale di Turbina realizzate
in leghe TiAl.
Può tratteggiare una breve carta di Avio
Aero?
Avio Aero è un business di GE Aviation che
opera nella progettazione, produzione e manutenzione
di componenti e sistemi per l’aeronautica
civile e militare. Oggi l’azienda
mette a disposizione dei suoi clienti soluzioni
tecnologiche innovative per rispondere velocemente
ai continui cambiamenti richiesti dal
mercato: additive manufacturing, rapid prototyping
e celle dedicate alla lean manufacturing
di trasmissioni, turbine e combustori.
Avio Aero ha la sua sede principale in Italia
e importanti stabilimenti a Rivalta di Torino,
Pomigliano d’Arco (Napoli) e Brindisi. Nel
mondo conta più di 4.700 dipendenti, di cui
circa 4.000 in Italia, e impianti produttivi in
Polonia, Brasile e Cina.
Attraverso continui investimenti in ricerca e
sviluppo e grazie a una consolidata rete di relazioni
con le principali università e centri di
ricerca internazionali, Avio Aero ha sviluppato
un’eccellenza tecnologica e manifatturiera
riconosciuta a livello globale: un traguardo
Paolo Gennaro, Additive
Manufacturing Sales Director
presso AVIO AERO.
testimoniato dalle partnership siglate con i
principali operatori mondiali del settore aeronautico.La
sfida di Avio Aero è di creare e
sviluppare nuove architetture in grado di abbassare
i consumi energetici, rendere i motori
degli aerei sempre più leggeri e consentire
migliori performance.
Per quali ragioni vi siete associati ad
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive?
Avio Aero ha deciso di contribuire (diventando,
tra l’altro, uno dei soci fondatori) alla
nascita di una associazione in grado di essere
il rifermento per il settore delle tecnologie
additive a livello nazionale per due motivi
fondamentali. Il primo di questi è la necessità
di avere un’entità che possa interfacciarsi, a
nome dei suoi soci, con gli organismi pubblici
che si occupano di sicurezza e salute
sul posto di lavoro, oltre che con i vari enti
normatori. In secondo luogo, riteniamo che
serva un raccordo tra le aziende e il mondo
dell’università/ricerca e innovazione, al fine
di formare figure professionali “tagliate” sulle
esigenze delle tecnologie additive.
A suo giudizio, il grosso riscontro avuto
dall’Associazione conferma il settore
delle tecnologie additive come strategico
per la crescita dell’industria manifatturiera
meccanica del nostro Paese?
Assolutamente. Per l’Italia è fondamentale
sfruttare e mantenere la posizione di leadership
che si è conquistata sul tema delle tecnologie
additive. Inoltre, il nostro Paese è stato
uno dei primi a entrare nel business di queste
tecnologie e questo permette di padroneggiarne
tutti i fattori chiave (materiali, progettazione
e regole di manifattura) e, inoltre, avere “ben
chiara la via”, sapendo da dove si è partiti e
anticipando i trend evolutivi coerentemente
con le possibilità offerte dalla tecnologia.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 29

tavola rotonda
Grezzi per statore e rotore di air
starter per motore aeronautico.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali sono i
fenomeni in atto?
Nel corso del tempo, si è osservato un trend,
nello sviluppo applicativo delle tecnologie
additive, che è stato guidato da due driver di
crescita: volumi produttivi e dimensioni delle
parti. I miglioramenti che si sono succeduti
su questi due aspetti hanno visto le tecnologie
additive (almeno per quanto riguarda le
loro applicazioni sul metallo) iniziare ad avere
“mercato” innanzitutto nel settore del biomedicale
(caratterizzato da parti molto differenziate e
di piccole dimensioni) per poi passare all’aerospaziale,
dove le applicazioni, allo stato attuale,
stanno via via prendendo piede. Con il proseguire
del trend, è certo che il prossimo settore a
essere “investito” dalle tecnologie additive sarà
quello dell’automotive. Riallacciandosi alla domanda
precedente, va notato che tutti questi
settori sono ben presenti a livello del manifatturiero
italiano: per il biomedicale siamo leader
mondiali nella protesica, nell’aerospace siamo
all’avanguardia sia per la motoristica che per le
aerostrutture e il settore automotive è comunque
ben rappresentato sia da costruttori che
fornitori di componenti e sistemi.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
Il tema della proprietà intellettuale è fondamentale
per chi opera nel settore in analisi.
È, infatti, fondamentale creare un brevetto per
ogni nuova applicazione sviluppata, che vada
a coprire tutti gli aspetti fondamentali, sia a
livello di prodotto (design, materiali) sia di
processo. Una altro aspetto fondamentale che
gli operatori delle tecnologie additive devono
tenere in gran conto è quello della sicurezza
delle informazioni, considerata la forte componente
“software” insita in esse. È, quindi
fondamentale mettere in opera dei “firewall”
che impediscano l’accesso e l’utilizzo delle
informazioni di prodotto e di processo.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza e
il ruolo dei cosiddetti centri di servizio
come “access point” alle tecnologie additive;
può darci la sua opinione in merito?
Il ruolo del centro di servizio è fondamentale.
Esso permette agli OEM di testare le performance
delle macchine e delle tecnologie prima
di procedere. In questo modo, è possibile
ridurre il tasso di rischio dell’investimento in
nuove macchine o tecnologie e, dall’altro, si
può usufruire dell’esperienza di chi già ha potuto
valutare i pro e i contro della “novità”.
È interessante notare come anche un grande
gruppo come GE ha proceduto in questo
modo, prima interagendo e poi acquistando
un service che poi si è trasformato nello stabilimento
Avio Aero di Cameri.
Grezzi per velivoli civili.
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
Ci sono tre filoni fondamentali su cui è necessario
agire affinché le tecnologie additive
si affermino sempre più nel manifatturiero
meccanico. Innanzitutto, si deve agire sulla
produttività delle macchine, al fine di assicurare
volumi produttivi compatibili con una
produzione che vada oltre quella prototipale.
In secondo luogo, si deve spingere sul tema
materiali, specie per quanto riguarda leghe e
compositi “metal” matrix di natura non-castable
(ossia non lavorabili con tecniche tradizionali
di fonderia). Infine, ma non meno
importante dei precedenti, va menzionato
l’aspetto design, dove il tema dell’ottimizzazione
topologica è basilare per ottenere quelle
forme che coniugano leggerezza e resistenza
meccanica che solo le tecnologie additive
rendono realizzabili.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel
prossimo futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
In ogni caso, sarà vincente chi riuscirà a
trovare la combinazione migliore tra design,
applicazione e performance. Una volta confermata
la soluzione (anche dal punto di vista
delle normative di prodotto e di processo) è
fondamentale tutelarla dal punto di vista della
proprietà industriale. Chi farà al meglio questo
definirà anche il trend evolutivo delle tecnologie
additive.
l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
30 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
COMPETENZA E
PROFESSIONALITÀ
FANNO LA DIFFERENZA!
A tu per tu con Alberto da Rin Betta, titolare di Efesto Lab
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
Efesto Lab nasce dall’incontro di professionalità
distinte ma che si integrano tra loro.
In realtà è il braccio operativo di un più
articolato insieme di caratteristiche composto
da tre aziende: Efesto appunto che
promuove e divulga la tecnologia additiva,
3D Fast che concretizza materialmente il
processo produttivo e Sintac focalizzata nel
biomedical engineering.
Da un iniziale mercato rivolto prevalentemente
al dentale (biomedicale), oggi siamo
in grado di offrire il service ai settori più diversificati,
passando dalla moda al design,
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 31

tavola rotonda
Una vista del laboratorio
di Efesto Lab.
dall’automotive alla meccanica, alla ricerca.
Su richiesta dei nostri clienti, produciamo
con laser-sinterizzazione manufatti in titanio,
cromo-cobalto e nylon.
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
Le Associazioni sono per definizione un insieme
di soggetti legati dal perseguimento
dello scopo comune condividendo esperienze
personali che motivano la crescita generale.
Questo viene indicato chiaramente nello
statuto di AITA dove al primo punto si prefigge
di aggregare tutti gli stakeholders che
gravitano attorno alle TA raccogliendo informazioni
condivise con azioni trasversali.
A nostro avviso, l’Associazione darà una
maggior forza e visibilità a tutto il settore promuovendo
convegni, mostre, fiere e soprattutto
formazione. Sarà ogni singolo operatore
poi a operare secondo le esperienze maturate
per offrire il miglior risultato.
A suo giudizio, il grosso riscontro avuto
dall’Associazione conferma il settore
delle tecnologie additive come strategico
per la crescita dell’industria manifatturiera
meccanica del nostro Paese?
Alberto da Rin Betta,
titolarediEfestoLab.
Si assiste a un interesse sempre maggiore
delle tecnologie additive, anche per la crescente
diffusione da parte dei media. La diffusione
dei fab-lab come incubatori, i makers,
le stampanti sempre più performanti e meno
costose, i materiali sempre più vari offrono
quotidianamente occasioni di sviluppo nei
settori più diversificati.
L’interesse sempre più presente fa intravedere
scenari degni di attenzione anche se a volte
possono nascere delle aspettative maggiori
rispetto alla realtà, pensando che questa tecnologia
sia la risposta a tutte le difficoltà che
si incontrano in fase di prototipazione.
Questo vivace movimento non deve però
trarre in inganno: c’è e rimarrà una netta linea
di demarcazione tra chi è professionalmente
preparato, equipaggiato con macchine
industriali e da anni lavora in questo ambito
e chi vorrebbe cavalcare l’attuale vivacità del
mercato.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali sono i
fenomeni in atto?
Il periodo di crisi che stiamo attraversando ha
fatto si che le aziende più dinamiche stiano
valutando con estremo interesse gli elementi
vantaggiosi che possono offrire le nuove tecnologie.
I reparti R&D sono rivolti sempre più
spesso alla riprogettazione con matematiche
studiate e ottimizzate per l’AM. Non sarà certamente
in grado di sostituire le tecnologie
attuali, ma offrirà quell’integrazione che consentirà
di superare alcuni limiti fino a oggi
interdetti.
La rivoluzione nel processo di fabbricazione
si ha perché la stampa additiva si contrappone
alla produzione sottrattiva, tradizionalmente
usata nel mondo dell’industria e
della meccanica, dove si parte da una massa
iniziale piena che viene consumata (fresata).
32 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Efesto Lab effettua la laser-sinterizzazione di manufatti in titanio,
cromo-cobalto e nylon.
Permette ai progettisti la massima libertà
creativa, spaziando da inserti per stampi con
canali conformati (per un raffreddamento mirato),
a strutture alleggerite per applicazioni
aerospaziali.
Un ulteriore scenario è quello legato al miglioramento
della logistica. È possibile modificare
la filiera produttiva, ri-localizzazandola
in modo da ridurre i consumi oppure una
produzione on-demand.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
Questo è un problema che esiste da sempre,
ma oggi anche attraverso processi quali il
reverse engineering è meno difficile e più veloce
varcare i limiti del copyright. La contraffazione
prevede sanzioni sia civili che penali,
mentre la concorrenza sleale prevede risarcimenti
economici.
La normativa oggi non è ancora precisa e
impedisce di segnare una netta linea di demarcazione
tra la copia grossolana, l’utilizzo
personale o la messa a disposizione del file.
Diventa difficile dimostrare il dolo o la colpa
di chi riproduce. La giurisprudenza avrà il suo
bel da fare.
Esistono, attualmente, dei processi chiusi,
sempre più sicuri, che consentono l’utilizzo
delle matematiche solo per un predeterminato
quantitativo di pezzi. Per maggior tutela sia
del service che del committente, le aziende
produttrici stanno sviluppando sempre maggiori
protezioni.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza e
il ruolo dei cosiddetti centri di servizio
come “access point” alle tecnologie additive;
può darci la sua opinione in merito?
Gli access point sono service che ormai da
anni sono attivi nella TA, con una professionalità
e preparazione raggiungibile solo nel
lungo periodo. Il risultato ottimale si ottiene
attraverso l’interazione di competenze che
spaziano dal tecnico all’artigianale. Sono interpreti
necessari per lo sviluppo di questa
tecnologia in quanto, attraverso l’esperienza
diretta, permettono un approccio professionale
in grado di superare con maggior agilità
gli ostacoli che si presentano attraverso una
consulenza mirata all’ottimizzazione del progetto.
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
Le tecnologie additive sono nate oltre 20
anni fa, ma sono rimaste confinate in settori
di nicchia. Solo da qualche anno si assiste a
una sempre più larga diffusione. Siamo agli
albori della diffusione della tecnologia additiva
e alcuni indicatori suggeriscono che potrà
diventare la terza rivoluzione industriale.
I settori in cui si potrà avere una maggiore
penetrazione sono sicuramente il medicale,
l’aereospaziale e l’automotive. Le TA forniranno
un valido supporto all’innovazione e
alla crescita del Made in Italy che si rivolge
di fatto a numerosi comparti in cui il design,
la creatività e la capacità progettuale
assumono un ruolo cruciale al successo di
un prodotto.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel
prossimo futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
Il fattore principale per il suo sviluppo è la
formazione attraverso lo studio della progettazione
mirata alla TA. Sarà compito
delle istituzioni recepire le potenzialità offerte
istituendo percorsi scolastici dedicati
anche alla progettazione CAD con indirizzo
in DFAM. Questo sarà il nodo su cui si dovranno
necessariamente concentrare i nuovi
progetti per cogliere le opportunità che la TA
può offrire. È impensabile voler trasferire un
progetto nato per la tecnologia sottrattiva a
quella additiva!
l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 33

tavola rotonda
OCCORRE CONFERIRE
EFFICIENZA E
PRODUTTIVITÀ
A tu per tu con Vito Chinellato, country manager Italia di EOS
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Esempio di prototipi medicali
realizzati in “e-Manufacturing”.
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
EOS, leader mondiali nelle soluzioni di
costruzione generativa, mette a disposizione
delle aziende che vogliono affrontare
la sfida del mercato globale, macchine e
processi caratterizzati da un approccio industriale
denominato “e-Manufacturing”.
Con questo termine si intende un metodo
per ottenere in modo automatico, veloce,
flessibile e conveniente articoli definitivi in
plastica e metallo, direttamente da dati digitali
di progetto senza utilizzare strumenti
e mezzi convenzionali come stampi, linee
di assemblaggio, ecc… Delle forme fisiche
qualsiasi sono create, in una sequenza continua
di sezioni, aggiungendo del materiale
in uno spazio tridimensionale. Il processo
di base è la fusione laser. Le parti definitive
sono create attraverso la solidificazione di
materiali in forma di polvere, strato dopo
strato, grazie a un fascio laser che esercita
un’azione di fusione termica sul letto
dei medesimi. L’oggetto matematico è reso
con una serie di sezioni bidimensionali di
uno spessore definito. Questa sequenza è
riprodotta quindi dalla macchina. Il laser,
per ogni singolo strato, solidifica la polvere
solo in corrispondenza dei “pieni geometrici”
e quindi la forma viene costruita in
modo generativo nello spazio.
Questa soluzione per creare geometrie attraverso
un laser è la tecnologia chiave per
le applicazioni di e-Manufacturing, diretta
e automatica dai dati di progetto alle attrezzature
EOSINT. Le operazioni sono “non
presidiate” e ad alta produttività.
I processi additivi usati sono flessibili ed
efficienti, indipendentemente dalla complessità
della geometria coinvolta e dal
Vito Chinellato, country manager
Italia di EOS.
numero e dalla dimensione delle parti da
realizzare nella medesima, singola lavorazione.
Le macchine EOSINT sono in grado
di manipolare polveri di materiali plastici e
metallici.
Cosa vi ha spinto ad associarvi ad
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive?
Siamo stati interessati sin dal primo momento
alle attività dell’associazione, tanto
da diventarne soci fondatori. Questo perché
riteniamo che l’Associazione sia la risposta
migliore all’esigenza di avere, per il settore
delle Tecnologie Additive, una piattaforma di
34 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
queste attività sarà quello che definirà, appunto,
i vari contesti.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto.
Come si può affrontare efficacemente
questa problematica utilizzando gli
strumenti della proprietà intellettuale?
In linea di massima, le nuove tecnologie legate
all’additivo apriranno degli scenari legati
al tema della proprietà intellettuale, che da un
lato saranno nuovi per il mondo della manifattura,
ma dall’altro non si discosteranno da
quanto avviene in altri settori della “produzione
intellettuale”: un file STL che descrive
un prodotto non è poi così differente da film,
musica e software.
Per questo motivo, varie realtà industriali
stanno pensando all’adozione di soluzioni di
DRM (Digital Right Management) per proteggere
le informazioni digitali che descrivono i
Sistema EOS M 400.
condivisione delle esperienze, delle problematiche
e delle soluzioni produttive, “facendo
gruppo”.
A suo giudizio, il grosso riscontro
avuto dall’Associazione conferma il
settore delle tecnologie additive come
strategico per la crescita dell’industria
manifatturiera meccanica del nostro
Paese?
Certamente. Le tecnologie additive appartengono
a quelle soluzioni “disruptive”
(come le nanotecnologie o i cosiddetti “big
data”) destinate a cambiare radicalmente e
in moltissimi settori sia i prodotti sia le modalità
seguite per la loro realizzazione.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali
sono i fenomeni in atto?
Si potranno prospettare scenari diversi. Ciò
è dovuto al fatto che numerose realtà industriali
del nostro Paese stanno iniziando a
validare le tecnologie additive per realizzare
prodotti meno costosi e più efficienti: il
livello di successo che sarà conseguito in
Separatore
d’olio per
automotive
realizzato
con sistema
EOS M 400.
loro prodotti. Un altro importante aspetto si
correla alle tematiche del dual use e dell’impiego
delle tecnologie additive nel settore
della difesa, nonché agli aspetti legali che
contrappongono (o conciliano) l’aspetto dei
DRM con quello brevettuale.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 35

tavola rotonda
Le macchine EOSINT sono in grado
di manipolare polveri di materiali
plastici e metallici.
Sistema EOSINT P 110.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza
e il ruolo dei cosiddetti centri
di servizio come “access point” alle
tecnologie additive; può darci la sua
opinione in merito?
In effetti, i Centri di Servizio offrono la possibilità
alle PMI (tipiche di un contesto industriale
come quello italiano) la possibilità
di approcciare le tecnologie additive in maniera
“bottom-up”, mentre le grandi aziende
operano spesso in modalità top-down con
ingenti investimenti. In questo modo, la PMI
può iniziare a confrontarsi con la tecnologia
additiva senza bisogno di grossi impegni sia
di risorse che di tempo, minimizzando il ri-
schio. Tuttavia, in Italia mancano ancora dei
centri di servizio in grado di offrire un servizio
strutturato al 100%, con funzioni avanzate di
engineering e solution providing.
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
Le tecnologie additive devono evolvere in
chiave produttiva. La prototipazione è un ambito
che ormai “va stretto”. Per ottenere questo
risultato, serve conferire al sistema produttivo
che si basa sull’additivo un adeguato
livello di efficienza e produttività.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel
prossimo futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
Mi riallaccio alla risposta precedente: per arrivare
ai menzionati livelli di efficienza e produttività,
serve operare soprattutto a livello di
soluzioni. In particolare, servirà sviluppare
un “front end” di progettazione dedicato alle
tecnologie additive, che ora non esiste: i CAD
tradizionali parametrici aiutano la progettazione
per l’additivo, ma non ne consentono
il completo sfruttamento a livello di features
geometriche realizzabili. A mio avviso, si dovrebbe
sviluppare una soluzione ispirata al
mondo dei videogiochi, dove si possa manipolare
a piacere le superfici e poi simulare
e validare i risultati ottenuti in funzione delle
applicazioni del prodotto “fisico”, che sarà
quindi prodotto dalle tecnologie additive.
Per quanto riguarda i materiali, nel breve
termine non prevedo grosse variazioni: le applicazioni
rimarranno vincolate alle soluzioni
tradizionali, anche per non sconvolgere troppo
il mercato che già si trova alle prese con
l’introduzione di questa tecnologia “dirompente”.
In un orizzonte temporale più lungo,
tra i 5 e i 10 anni, ritengo che saranno sviluppati
nuovi materiali, “tarati” sulle esigenze
delle tecnologie additive.
Infine, per l’aspetto normativo, spero che le
attività sappiano tenere il passo di questo settore,
fortemente dinamico e innovativo. l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
36 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

È un’associazione culturale che intende rappresentare gli interessi dei player del settore (aziende produttrici ed utilizzatrici,
fornitori di tecnologie abilitanti, centri di servizio, università e centri di ricerca, ecc.), favorendone il dialogo con enti, istituzioni
ed altre associazioni industriali, al fine di fare conoscere e sviluppare le tecnologie additive e la stampa 3D.
AITA-ASSOCIAZIONE ITALIANA TECNOLOGIE ADDITIVE nasce dall’iniziativa dei suoi soci fondatori,
supportata e sostenuta operativamente da UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE, che ha messo a disposizione
dell’iniziativa le risorse necessarie e la sede associativa
Avio Aero Srl
Doggi Corrado
EOS SRL - Electro Optycal Systems
Losma SpA
Marposs SpA
SOCI FONDATORI
Meccatronicore Srl
Omera Srl
Politecnico di Milano
Prima Industrie SpA
Renishaw SpA
Ridix SpA
Rosa Fabrizio
UCIMU - SISTEMI PER PRODURRE
SOCI ORDINARI (aggiornati al 21 luglio 2015)
3D Makers di Remo Pedace & C. Sas
3DZ Brescia Srl
Advensys Srl
Albertin Alberto
Altair Engineering Srl
Auricchio Ferdinando
Autodesk Srl
Beltrametti Germano Dario
BLM SpA
Bodycote Sas
CEIPiemonte S.C.p.A.
CMF Marelli Srl
Codeluppi Dario
CREO Srl
D’Appolonia SpA
DB Information SpA
Dragonfly Srl
Easy 3D Srl
Efesto Lab Srl
Elli Vittorio
Energy Group Srl
Enginsoft SpA
Eris Program Srl
Fischer Angelika
Fondazione ITS
H.S.D. Informatica di Peretti Federico
Industrie Additive Srl
Innocenti Daniele
Innse-Berardi SpA
In-Tech Srl
Istituto Italiano della Saldatura
ITACAe Srl
Iuliano Luca
Jdeal-Form Srl
Juno Design Srl
Katwalk Srl
Lavoratori Katiuscia
Lloyd’s Register
Lostuzzo Matteo
M.A.C. Srl
Magni Paolo
Maiullaro Tommaso
Materialise N.V.
Mekatronika Srl
Monacelli Federico
Mortali Giorgio
New Office Automation Srl
Newsimpresa
Nuovo Pignone Srl
Officina Ci-Esse Srl
Olia Enrico
Pagliari Andrea
Pietro Carnaghi SpA
Pino Francesco
Politecnico di Torino
Profumo Riccardo
Protesa SpA
Protomaker Srl
Publitec Srl
puntoexedesign di Lica Rovero
Sapio Produzione Idrogeno Ossigeno Srl
Siemens SpA
Sipa Srl
Sisca Francesco Giovanni
Sisma SpA
Skorpion Engineering Srl
SM Studio di Progettazione
Solidworld Srl
Streparava SpA
SWA di Sebastiano William Arillotta
Università Carlo Cattaneo - LIUC
Università di Bergamo - DIGIP
Università di Perugia - Facoltà di Ingegneria
Zare Srl
AITA-ASSOCIAZIONE ITALIANA TECNOLOGIE ADDITIVE
Viale Fulvio Testi 128, 20092 Cinisello Balsamo (MI)
Tel. 02.26255353 - Fax 02.26255883
www.aita3d.it

tavola rotonda
CONTRIBUIAMO A DIFFONDERE
IL “PENSIERO ADDITIVO”
A tu per tu con Stefano Bellucco, Product Manager
at Marposs S.p.A.
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Con la sua proposta, Marposs si rivolge
a settori di mercato quali l’industria automobilistica,
degli elettrodomestici, dei
motori elettrici; l’industria aeronautica; al
settore dell’energia; all’elettronica e hi-tech;
all’industria biomedica.
In questi mercati il gruppo Marposs gestisce
direttamente le attività di vendita e di
assistenza con proprie organizzazioni in
24 diversi paesi, e tramite distributori e
agenti in varie altre nazioni. Includendo le
strutture produttive, i dipendenti del gruppo
sono circa 2.800, di cui 1.070 in Italia,
600 nel resto d’Europa, 300 in America e
850 in Asia.
Grazie alla capillarità della sua organizzazione
nel mondo, Marposs ha come obiettivo
la crescita attraverso la fornitura di
soluzioni, ottenute sia per sviluppo diretto
sia attraverso l’acquisizione di aziende
solide, ben strutturate e in grado di fornire
soluzioni top nei rispettivi settori.
Può, per iniziare, tratteggiare una
breve carta d’identità della vostra attività?
Marposs è leader mondiale nella progettazione
e produzione di sistemi elettronici
da officina per la misura, il controllo
e la gestione della qualità nel processo
produttivo dei più svariati componenti.
Marposs è un’azienda con capacità globali:
R&S, produzione, marketing, vendita,
istruzione al cliente e servizio post-vendita.
Oltre il 90% della produzione è destinato
all’export e offre a utenti finali e a
costruttori di macchine utensili numerose
soluzioni di controllo per tutti gli stadi del
processo produttivo.
I principali prodotti spaziano dai sistemi
di misura e controllo su macchina utensile
ai componenti di misura in-process
e post-process, dai sensori per il controllo
di processo alle sonde per il controllo
pezzo e utensile, da banchi di misura modulari
a macchine di misura automatiche,
dai controlli funzionali, non distruttivi e di
tenuta ai sistemi integrati per la misura e
l’assemblaggio.
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
Marposs è da sempre attenta alle evoluzioni
tecnologiche nell’ambito delle
lavorazioni meccaniche: con AITA, il focus
sull’additive manufacturing diviene
centrale, come l’impegno che Marposs
profonde dove vi sia l’esigenza di mantenere
sotto controllo la qualità della produzione.
Su questa scia, AITA rappresenta un
network di “specialisti” dove poter ap-
38 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Stefano
Bellucco,
Product
Manager at
Marposs S.p.A.
a “produzione”, e l’attenzione alla tecnologia
“ibrida” come trait d’union con la
lavorazione tradizionale, spostano l’attenzione
lungo tutta la catena di creazione del
valore.
Si nota così un differente approccio alla
supply chain, sia dal punto di vista della
gestione delle risorse che di progettazione
della stessa.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della
contraffazione dei prodotti sia della
sicurezza delle informazioni di progetto.
Come si può affrontare efficaprofondire
e scambiare informazioni per
accelerare la conoscenza del settore e
comprenderne l’evoluzione.
A suo giudizio, il grosso riscontro
avuto dall’Associazione conferma il
settore delle tecnologie additive come
strategico per la crescita dell’industria
manifatturiera meccanica del
nostro Paese?
La lavorazione tradizionale segna un’evoluzione
lungo percorsi definiti. Con la
tecnologia additiva si ha la possibilità
di andare oltre tali schemi, potendo così
affrontare nuove sfide e proporre innnovative
soluzioni. Sia a livello tattico, sia
a quello strategico è quindi fondamentale
poter sfruttare questa opportunità per far
crescere il settore manifatturiero italiano.
È per tale motivo che Marposs prende
parte attiva in quest’ambito, trasferendo
l’approccio che contraddistingue da sempre
le sue scelte: progettazione, ottimizzazione,
controllo, per fornire una soluzione
a 360 gradi ai suoi clienti, che divengono
“partner nelle scelte”.
Dal suo punto di vista, quali sono
gli scenari che, a livello industriale,
stanno caratterizzando il mercato?
Quali sono i fenomeni in atto?
Si assiste all’evoluzione del “pensiero
additivo”: l’attenzione non è solo rivolta
Il Genior Modular di Artis Marposs
è in grado di autoapprendere
i parametri chiave del processo,
affinarne il controllo e monitorarli
in continuo.
all’ottimizzazione degli aspetti tecnologici,
con lo studio di macchine in grado
di soddisfare al massimo le esigenze
costruttive, ma anche alle “condizioni al
contorno”, quali i differenti aspetti legati
al trasferimento di energia dalla macchina
allo strato da costruire e al loro controllo,
fondamentale per garantire la costanza dei
risultati attesi; il controllo della qualità
delle polveri utilizzate; i software dedicati
per la trasposizione della parte in strati.
Inoltre, il passaggio da “prototipazione”
cemente questa problematica utilizzando
gli strumenti della proprietà
intellettuale?
Le tecnologie additive hanno abbattuto
confini liberando la creatività dei progettisti,
ma anche ponendo nuove sfide in
ambito della protezione dei dati e della
riservatezza delle informazioni di progetto.
Una regolamentazione che definisca
strettamente l’utilizzo del disegno e protegga
la proprietà del marchio sembra
quindi necessaria per assecondare la
diffusione di una tecnologia innovativa
quanto sfidante: si deve poter contare
sulla trasferibilità dell’oggetto, ma non
dell’idea, legandola biunivocamente
all’ideatore.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 39

tavola rotonda
ML75P, il
tool setter
senza
contatto a
tecnologia laser
che permette
di misurare e
verificare utensili
in rotazione e non,
con una ripetibilità
2s di 0,2 µm
zo, ma dato il nuovo approccio che la tecnologia
impone, il controllo degli input e
degli output diviene fondamentale per integrare
e gestire l’intera catena del valore.
Poter avere quindi una valutazione estesa
a tutte le fasi aumenterà il valore aggiunto
tipico del “salto tecnologico” che stiamo
vivendo: in questo particolare momento
si “incastona” bene il Marposs way, ovvero
la possibilità di monitorare, valutare
e interagire con il processo per ottenere i
risultati attesi.
Un recente convegno organizzato
dell’ASSOCIAZIONE ha sottolineato
l’importanza e il ruolo dei cosiddetti
centri di servizio come “access point”
alle tecnologie additive; può darci la
sua opinione in merito?
I centri di servizio si rivelano fondamentali
soprattutto in questa “iniziale” fase
di diffusione delle tecnologie additive,
rendendole più facilmente fruibili grazie
all’abbattimento di barriere all’entrata.
La disponibilità di centri dove poter valutare
il progetto contando sulla competenza
del partner e sviluppare idee innovative
permette di trarre il massimo vantaggio
dalla manifattura additiva anche per le
imprese che non siano ancora disposte o
preparate a investire in macchine e materiali.
Attraverso gli access points da un
lato si ottiene il controllo della qualità in
accordo con i costi e i tempi di progetto;
dall’altro si contribuisce a diffondere
il “pensiero additivo”, il know-how basato
sul concetto di ottimizzazione topologica
capace di innovare e rinnovare soluzioni
tecniche.
Secondo lei, in quale direzione si
muoveranno gli sviluppi futuri della
tecnologia additiva?
I driver di sviluppo della tecnologia additiva
nel prossimo futuro sono principalmente
tre: i controlli durante la lavorazio-
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettane,
per verificare durante il processo e in
closed loop che il risultato atteso risponda
alle specifiche di progetto; l’ottimizzazione
topologica sottesa dal “pensiero
additivo”, con ripercussione sul software
di progettazione; le polveri metalliche,
come base per garantire la qualità durante
il processo.
La direzione caratterizzante potrebbe quindi
essere quella dell’integrazione verticale
della varie fasi del processo di creazione
del prodotto: la progettazione è ancor più
interconnessa con la produzione del pez-
Gli stabilimenti Marposs della sede centrale di Bentivoglio, nei pressi di Bologna,
occupano una superficie di 38.000 metri quadri, circondati da 30.000 metri
quadri di giardini, oltre a piazzali e parcheggi.
zione, materiali, normative, ecc.) che
nel prossimo futuro determineranno
lo sviluppo applicativo delle tecnologie
additive?
I fattori abilitanti sono tre: il know-how,
inteso sia come “saper progettare”, sia
come utilizzo ottimale delle macchine;
la qualità delle polveri, intesa come
garanzia di costanza nella fornitura; le
macchine, sia dal punto di vista costruttivo,
sia da quello di integrazione
di controlli a bordo e di integrazione in
reti produttive.
l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
40 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
PASSARE DAI PROTOTIPI
ALLA VERA PRODUZIONE
INDUSTRIALE
A tu per tu con Roberto Rivetti, Amministratore
Delegato di Renishaw S.p.A.
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
Renishaw è una società globale, il cui core
business risiede nei sistemi di misura,
controllo del movimento, spettroscopia e
apparecchiature di precisione. Sviluppiamo
prodotti innovativi che permettono ai
nostri clienti di migliorare in modo significativo
le prestazioni delle loro macchine,
aumentando l’efficienza, aumentando la
qualità dei prodotti, massimizzando le capacità
di ricerca e l’efficacia delle procedure
mediche. I nostri prodotti sono utilizzati
per applicazioni molto diverse fra loro: automazione
delle macchine utensili, misure
dimensionali, produzioni additive, spettroscopia
Raman, calibrazione, feedback
di posizione, CAD/CAM odontoiatrico,
materiali con memoria di forma, neurochirurgia
stereotassica, misure su larga scala
e sistemi di diagnostica medica. In tutti
questi settori ci impegniamo per diventare
partner a lungo termine fornendo prodotti
di qualità superiore, in grado di soddisfare
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 41

tavola rotonda
Roberto Rivetti, Amministratore Delegato di Renishaw S.p.A.
Una macchina Renishaw AM250
per fusione laser di metalli.
La bicicletta realizzata in lega di
titanio su un sistema di fusione
laser Renishaw AM250.
le esigenze attuali e future dei clienti, e un
servizio di assistenza tecnica e commerciale
competente e professionale.
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
Abbiamo creduto in AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive sin dalle sue
origini, tanto da esserne soci fondatori.
Questo perché crediamo fermamente nel
settore e riteniamo che, dato il grosso interesse
che questo sta riscuotendo, sia a
livello industriale che “mediatico”, sia necessario
avere un collettore che permetta a
tutti di capirne di più e di dare supporto a
chi non ha i mezzi per progredire autonomamente
sul tema.
42 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Al centro della produzione additiva in
metallo è l’utilizzo dell’energia laser
per fondere polveri metalliche fini
e formare componenti funzionali molto
complessi che superano, spesso, i limiti
progettuali.
A suo giudizio, il grosso riscontro avuto
dall’Associazione conferma quindi il settore
delle tecnologie additive come strategico
per la crescita dell’industria manifatturiera
meccanica del nostro Paese?
Assolutamente si. Le tecnologie additive si
stanno affermando come un settore strategico
per il manifatturiero. Il conseguente
interesse generato da questo e dall’alta innovazione
del tema giustifica ampiamente
il successo, in tema di numero di associati,
conseguito.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali sono i
fenomeni in atto?
Per quanto riguarda gli scenari, il principale
di essi si lega all’intravvedere un cambiamento
radicale del modo in cui viene concepita la
filiera di produzione. Questo al fine di muoversi
in maniera allineata dalla progettazione
Oltre al modello AM250 adottato
da DMI, la gamma Renishaw
include anche il modello AM125
con campo di lavoro più piccolo.
al pezzo finito. La macchina per la produzione
additiva rappresenta, pertanto, solo la “punta
dell’iceberg”, mentre ciò che è fondamentale
è il rinnovamento della mentalità e della cultura
aziendale, al fine di supportare il rinnovamento.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
È necessario ripensare l’approccio a questo
tema. Dal punto di vista aziendale, il mondo
della produzione meccanica ha sempre considerato
in maniera “light” il problema della
tutela della proprietà intellettuale, visto che
non vi erano particolari necessità in merito.
Oggi questo approccio, anche per le peculiarità
dei sistemi di produzione additiva, non
è più adeguato, specie per tutelare i punti di
forza che vengono acquisiti grazie a questa
nuova tecnologia.
Un recente convegno organizzato
da AITA - Associazione Italiana
Tecnologie Additive ha sottolineato
l’importanza e il ruolo dei cosiddetti
centri di servizio come “access
point” alle tecnologie additive; può
darci la sua opinione in merito?
I centri di servizio ricoprono un ruolo
fondamentale nell’ambito delle tecnologie
additive: essi, infatti, lavorano
“a 360°” e sono in grado di offrire rapidamente
delle soluzioni a un ampia
gamma di problemi, attingendo al loro
bagaglio di esperienze pregresse.
Questo accelera il progresso e la diffusione
della conoscenza, grazie a un
processo incrementale di miglioramento
e adattamento delle soluzioni stesse.
Secondo lei, in quale direzione si
muoveranno gli sviluppi futuri della
tecnologia additiva? Ci sarà un aspetto
del processo che sarà più caratterizzante
e darà ulteriore impulso alla
tecnologia?
Il principale aspetto che darà un impulso
al settore si lega alla possibilità di passare
dalla realizzazione di prototipi a una vera e
propria produzione industriale. Questo richiederà
un miglioramento nei processi di
produzione e nelle relative macchine, e darà
l’impulso allo sviluppo di nuove tipologie di
macchine, specie nel mondo delle tecnologie
additive per metallo.
Infine, quali saranno, a suo giudizio,
i fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che
nel prossimo futuro determineranno
lo sviluppo applicativo delle tecnologie
additive?
Non è facile dare una risposta univoca.
Tutte le attività di contorno che, via via, andranno
a caratterizzare i mercati di sbocco,
identificheranno le “tecnologie caratterizzanti”
per ciascuno di essi. Identificare un
solo aspetto, sotto questo punto di vista,
può essere estremamente limitativo. l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 43

tavola rotonda
LE TECNOLOGIE ADDITIVE
PER LA FABBRICA 4.0
A tu per tu con Alessandro Pieroni, Tecnico
Commerciale Settore Macchine RIDIX S.p.A
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
Essendo rappresentanti sul territorio nazionale
di Concept Laser, che sicuramente è uno
dei principali player di mercato per quanto
riguarda la tecnologia additiva da materiali
metallici, è stato del tutto naturale decidere
di associarsi sin da subito alla nascente associazione
italiana di riferimento del mondo
dell’additive. Crediamo fortemente nell’importanza
del ruolo che un’associazione culturale
come AITA può svolgere per promuovere
e incentivare lo scambio di idee e informazioni
in un settore in piena e veloce evoluzione.
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
Ridix nasce nel 1969, come importatrice delle
macchine utensili della Rigide e della Dixi.
Da qui il nome composto Ridix. Maturando
esperienza nei reparti di produzione, con l’installazione
delle macchine utensili, Ridix ha
ampliato nel tempo la propria offerta allargandola
ai prodotti di consumo (inizialmente
oli lubrorefrigeranti, poi utensili e normalizzati
per stampi) e arrivando oggi a servire
di fatto a 360° il settore della meccanica di
precisione con tecnologie e prodotti d’avanguardia.
Tra questi sicuramente uno dei nostri
fiori all’occhiello è Concept Laser, indiscutibilmente
diventata punto di riferimento per
qualità e innovazione nel settore dell’Additive
Manufacturing da polveri metalliche, che rappresentiamo
in Italia da circa 10 anni.
A suo giudizio, il grosso riscontro avuto
dall’Associazione conferma il settore
delle tecnologie additive come strategico
per la crescita dell’industria manifatturiera
meccanica del nostro Paese?
L’industria manifatturiera si rivolge a un mercato
sempre più dinamico e che richiede una
diversificazione della gamma produttiva sempre
maggiore. È quindi necessario disporre
di mezzi e attrezzature sempre più flessibili e
facilmente adattabili che genereranno nell’immediato
futuro dei profondi cambiamenti nei
modi di produrre e di gestire la produzione. Si
parla di vera e propria rivoluzione industriale
che si chiama fabbrica 4.0, la quale presuppone
come punto chiave la crescente digitalizzazione
delle imprese.
In questo contesto, crediamo che le tecnologie
additive siano uno dei fattori strategici per
lo sviluppo e la crescita dell’industria manifatturiera
italiana e in generale di tutta quella
europea e di gran parte del mondo sviluppato.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
44 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Alessandro Pieroni, Tecnico
Commerciale Settore
Macchine RIDIX S.p.A.
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato? Quali sono i
fenomeni in atto?
Come accennato nella risposta precedente, la
crescente digitalizzazione delle imprese renderà
il mercato ancora più dinamico e globale
di quanto non lo sia già oggi: consentirà
notevoli risparmi, aumento di flessibilità e
una diminuzione del time to market. Tutto ciò
favorirà la competitività di quelle aziende che
sceglieranno di applicare il nuovo concetto di
fabbrica 4.0.
L’applicazione di questo modello insieme
all’innovazione continua renderà possibili
nuove linee di business e servizi finora impensabili.
Concept Laser e riferimento
autorevole nel settore
dell’Additive Manufacturing
da polveri metalliche.
tato con decisione. Auspico che il problema
venga risolto efficacemente a livello internazionale
poiché, oltre ai diritti della proprietà
intellettuale, ci sono in ballo problemi legati
alla sicurezza dei prodotti finiti per l’utilizzatore
finale.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza e
Ridix è esclusivista per l’Italia
di Concept Laser.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
È un problema molto sentito e di grande attualità
che a breve assumerà delle dimensioni
tali da dover essere necessariamente affronil
ruolo dei cosiddetti centri di servizio
come “access point” alle tecnologie additive;
può darci la sua opinione in merito?
I centri di servizio rappresentano sicuramente
una porta di accesso preferenziale alle tecnologie
additive per moltissime aziende, sia di
piccole che di grandi dimensioni, consentendo
loro di entrare in modo graduale in un
mondo spesso nuovo e inesplorato. Questo è
possibile grazie proprio a una serie di competenze
acquisite dai centri di servizio: non solo
capacità produttive, comprendendo in queste
la realizzazione vera e propria del componente
e i relativi post-processi, ma anche la progettazione
e l’ingegnerizzazione del prodotto
finale.
Più in generale, i centri di servizio, in stretta
collaborazione con le case costruttrici di
macchine per l’additive, permettono l’accesso
a queste nuove tecnologie offrendo alle aziende
la capacità di “pensare additivo” aprendo
la strada a un nuovo paradigma di progettazione
e produzione.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 45

tavola rotonda
Un elemento chiave per tutte
le tecnologie additive sarà
sicuramente quello di introdurre
nuovi materiali sempre più performanti
rendendoli accessibili a prezzi più
competitivi.
L’integrazione tra sistemi software
e controllo totale sarà una delle
chiavi di accesso all’introduzione
delle tecnologie additive a nuovi mercati
e nuove applicazioni.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel prossimo
futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
Un elemento chiave per tutte le tecnologie
additive sarà sicuramente quello di introdurre
nuovi materiali sempre più performanti rendendoli
accessibili a prezzi più competitivi.
Un altro punto importante è tutto ciò che riguarda
lo sviluppo software a partire dalla
progettazione, integrata con il calcolo strutturale,
per avere un’ottimizzazione topologica
spinta. E, a seguire, tutti i sistemi software che
renderanno user friendly la comunicazione
con la/e macchina/e (di uno o più tipi) fino
ad arrivare al prodotto finito garantito da un
controllo dell’intera catena di processo. Questa
integrazione tra sistemi software e controllo
totale sarà sicuramente una delle chiavi
di accesso all’introduzione delle tecnologie
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
La continua innovazione tecnologica porterà
a degli ulteriori passi in avanti in termini di
prestazioni e qualità del prodotto finito.
Parlando di polveri metalliche, Concept Laser
ha tracciato già oggi quelli che saranno
secondo lei gli sviluppi futuri: la tecnologia
multi-laser e i sistemi di controllo qualità
del processo. La tecnologia multi-laser, introdotta
a fine 2014, prevede la possibilità di
aumentare il numero dei laser in azione contemporaneamente
(a oggi due) aumentando
la potenza totale disponibile e di conseguenza
diminuendo i tempi produttivi e quindi i costi.
Le nuove versioni dei sistemi QM (Controllo
Qualità di processo), invece, danno modo ai
clienti più esigenti (dal settore aeronautico al
medicale) di poter tracciare durante la lavorazione
tutti i segnali e parametri di processo
per qualificare al meglio la tecnologia nei loro
ambiti produttivi.
Inoltre, un altro aspetto molto interessante,
Sistema Xline 1000R
di Concept Laser.
sempre per quanto riguarda i metalli, sarà
l’integrazione delle tecnologie additive con i
sistemi tradizionali, in particolare le tecnologie
di asportazione di truciolo: questa accoppiata
permetterà di abbinare i vantaggi di entrambe
le tecnologie integrandole in un sistema unico
e flessibile in grado di soddisfare qualunque
esigenza produttiva.
additive a nuovi mercati e nuove applicazioni.
Inoltre, ritengo che anche quello delle normative
sia un aspetto molto importante, soprattutto
in quei settori più conservativi, come per
esempio quello energetico: dovranno essere
adeguate introducendo e normando queste
nuove tecnologie come possibili, e alle volte
preferenziali, canali di processo produttivo
per lo sviluppo e la realizzazione di componenti
più leggeri e performanti. l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
46 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
LA PROGETTAZIONE
GIOCA UN RUOLO
FONDAMENTALE
A tu per tu con Lisa
Marta Micheletto,
SISMA Project
Leader Additive
Manufacturing
di Fabrizio Garnero e
Enrico Annacondia
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
Sisma nasce nel 1961 a Schio (Vi): il suo
core business è costituito da sorgenti laser
e sistemi per la saldatura, marcatura, taglio
3D, LMF (Laser Fusion Metal) e macchine
per catene. Sfruttando 15 anni di esperienza
con i laser utilizzati nei processi di
trasformazione dei materiali metallici, negli
ultimi anni Sisma ha deciso di investire
nell’Additive Manufacturing sviluppando
sistemi di Laser Metal Fusion.
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
AITA dà la possibilità di creare una community,
sia ai player ma anche a chi si avvicina
a questa tecnologia essendo aperta la
partecipazione a persone fisiche e giuridiche.
Dà inoltre la possibilità di far circolare
informazioni in merito alla tecnologia AM e
creare cultura.
A suo giudizio, il grosso riscontro
avuto dall’Associazione conferma il
settore delle tecnologie additive come
strategico per la crescita dell’industria
manifatturiera meccanica del nostro
Paese?
Questa tecnologia andrà a cambiare i modi
di produrre: si parla di 3a o 4a rivoluzione
industriale, in cui il mondo del digitale diventa
parte della vita di tutti i giorni.
Dal suo punto di vista, quali sono i fenomeni
in atto?
Assistiamo alla necessità di abbreviare il
time to market e di diventare competitivi
abbassando i costi di produzione per soddisfare
un mercato che tende alla mass
customization. Osserviamo in particolare
tra situazioni: grande curiosità, di questa
tecnologia se ne sente parlare ma l’impatto
Platform con elementi dentali
realizzati in Cromo-Cobalto tramite
Laser Metal Fusion con macchina
Sisma mysint. Corone e ponti su platform
di diametro 100 mm.
effettivo in termini di applicazioni industriali
è ancora in fase di valutazione; servono
dati/case studies/analisi dei costi rilevanti
per decidere a livello aziendale se passare
da un modello di lavoro basato sulla tecnologia
sottrattiva a questa nuova tecnologia;
definizione in atto dei costi dell’impianto e
della gestione, della capacità produttiva e
dimensioni delle macchine. La domanda che
probabilmente sorge è se questa tecnologia
possa diventare una tecnologia produttiva
alternativa a quella tradizionale?
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 47

tavola rotonda
Lisa Marta Micheletto, SISMA Project
Leader Additive Manufacturing.
Mysint 100 è l’innovativa macchina
per fusione selettiva laser
di polveri metalliche concepita
per soddisfare le esigenze delle aziende
nei settori industria ed accessori moda.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto.
Come si può affrontare efficacemente
questa problematica utilizzando gli
strumenti della proprietà intellettuale?
Attraverso questa tecnologia possiamo ottenere
la protezione del know how senza la
necessità di rivolgersi all’esterno (outsourcing).
Partendo questa tecnologia da un file
STL sorge la necessità di trovare dei cana-
Sistema Laser Metal Fusion Sisma
Mysint100.
Secondo lei, in quale direzione si
muoveranno gli sviluppi futuri della
tecnologia additiva? Ci sarà un aspetli
di file sharing che possano tutelare sia
chi effettua l’upload del file sia chi riceve
con le adeguate garanzie, argomento che si
sta studiando ad hoc perché gli strumenti
a oggi esistenti vanno sostanzialmente a
proteggere solo una delle due parti a scapito
dell’intero flusso.
Un convegno organizzato da AITA ha
sottolineato l’importanza e il ruolo dei
cosiddetti centri di servizio come “access
point” alle tecnologie additive; può
darci la sua opinione in merito?
I centri di servizio rappresentano certamente
una grande porta d’ingresso al mondo
dell’additive manufacturing, soprattutto
per chi non può investire in termini di volumi
produttivi e risorse finanziarie. Essi
contribuiscono alla circolazione del know
how di base favorendo la diffusione delle
possibilità offerte da questa recente tecnologia,
oltre che rappresentare uno dei punti
di contatto più sensibili con designer ed
end-users, collezionando le loro necessità
e i loro suggerimenti (fondamentali in fase
di sviluppo).
48 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Pendente in Oro Rosa e Argento realizzato tramite
tecnologia Laser Metal Fusion con macchina Sisma
mysint. Design by Nuovi Gioielli Srl.
L’utente finale
svilupperà
già in fase di
progettazione
CAD l’abilità di
prevedere come
verrà realizzato
il pezzo e
quindi sfruttare
al meglio le
potenzialità
della tecnologia.
Scambiatore di calore liquido-aria
in Acciaio Inossidabile 316-AAUV
realizzato tramite Laser Metal
Fusion con macchina Sisma mysint.
to del processo che sarà più caratterizzante
e darà ulteriore impulso alla
tecnologia?
A oggi, per alcuni mercati, si tratta ancora
di prototipia e non di vera e propria
produzione, come accade invece già nel
settore dentale.
Nel futuro ci aspettiamo uno studio e
un’evoluzione nelle polveri sia in fase di
produzione ma anche in tutto quello che
riguarda il post process. Sicuramente
l’unione di più tecnologie consentirà un
aumento della velocità produttiva non a
scapito della qualità. Due direzioni trainanti:
evoluzione dei materiali e impulso
dato dal design.
Infine, quali saranno, a suo giudizio,
i fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che
nel prossimo futuro determineranno
lo sviluppo applicativo delle tecnologie
additive?
I sistemi di progettazione giocano un ruolo
fondamentale, ci saranno più player sempre
più competitivi con programmi molto
più immediati e user friendly. D’altro canto,
l’utente finale svilupperà già in fase di progettazione
CAD l’abilità di prevedere come
verrà realizzato il pezzo e quindi sfruttare al
meglio le potenzialità della tecnologia.
Un mondo che già si è aperto e che avrà
uno sviluppo ulteriore nel futuro sarà quello
medicale; normative e certificazioni assumeranno
un ruolo fondamentale (a oggi
esiste in merito un vuoto normativo) anche
se per esempio negli Stati Uniti esiste già
un precedente.
Possiamo inoltre aspettarci nuovi materiali
proprio in questo ambito. Un elemento fondamentale
sarà la formazione a livello CAD/
CAM e 3D, in particolare sensibilizzando le
scuole e creando dei corsi ad hoc. l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 49

tavola rotonda
IL CENTRO DI SERVIZIO
È UNA COMPONENTE BASILARE
A tu per tu con Italo Moriggi, General Manager
di Skorpion Engineering
di Fabrizio Garnero e Enrico Annacondia
Modello auto
in scala
interamente
realizzato in
stereolitografia.
Può, per iniziare, tratteggiare una breve
carta d’identità della vostra attività?
Skorpion Engineering nasce nel 2004 con l’obiettivo
di diventare leader nel mercato della
Prototipazione Rapida e del Rapid Manufacturing.
Grazie al costante impegno del suo team
di professionisti altamente qualificati e grazie
alla struttura modulare e flessibile Skorpion
Engineering riesce sempre ad adattarsi alle
richieste e alle tempistiche di ciascun cliente.
Stereolitografia, Sinterizzazione, FDM e Objet
sono le tecnologie di stampa 3D che sono
quotidianamente impiegate per soddisfare le
richieste più complesse e trasformare qualsiasi
progetto in prodotto, grazie ad una consolidata
esperienza nella progettazione e realizzazione
di prototipi e pre-serie d’eccellenza.
Può spiegare le ragioni che vi hanno
spinto ad associarvi ad AITA - Associazione
Italiana Tecnologie Additive?
La nostra azienda ha deciso di diventare parte
dell’associazione perché questa rappresenta
il settore che è sempre di più la “core technology”
di Skorpion Engineering. Per questo,
se da un lato riteniamo di poter dare un
contributo alle attività associative, dall’altro
crediamo che, in questo ambito, possa essere
possibile imparare e individuare possibili
vantaggi competitivi, nonché capire in che
direzione si muove il mercato.
A suo giudizio, il grosso riscontro avuto
dall’Associazione conferma il settore
delle tecnologie additive come strategico
per la crescita dell’industria manifatturiera
meccanica del nostro Paese?
Quanto avviene nell’associazione è, a mio avviso,
un indicatore di quanto sta succedendo
a livello industriale. Sempre più aziende si
stanno approcciando alle tecnologie additive,
sia per cercare di sviluppare nuovi prodotti
nel loro settore industriale, sia per diventare
produttori di macchine o centri di servizio, a
riprova che il settore è in costante evoluzione
e che vi è un crescente interesse in merito.
Dal suo punto di vista, quali sono gli
scenari che, a livello industriale, stanno
caratterizzando il mercato?
In linea di massima, tutti i settori industriali
stanno evolvendo molto rapidamente, a livello
50 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

ound table
Scacchiera
realizzata
con la
tecnologia
objet polyjet.
Italo Moriggi, General Manager
di Skorpion Engineering.
applicativo. Uno dei più promettenti è, a nostro
avviso, quello del biomedicale. Riteniamo
comunque che vi sia ancora un ampio margine
di sviluppo per tantissime applicazioni.
Le tecnologie additive pongono nuove
sfide sia dal punto di vista della contraffazione
dei prodotti sia della sicurezza
delle informazioni di progetto. Come
si può affrontare efficacemente questa
problematica utilizzando gli strumenti
della proprietà intellettuale?
Nel nostro caso, dovendo operare in larga
misura con il settore automotive, il tema della
riservatezza e della proprietà industriale rappresenta
un fattore fondamentale nelle nostre
attività. Questo fatto è ancora più evidente se
si considera che i nostri principali interlocutori
sono i centri stile e i nostri prodotti rappresentano
solitamente degli studi in fase prototipale.
Un recente convegno organizzato da
AITA - Associazione Italiana Tecnologie
Additive ha sottolineato l’importanza e
il ruolo dei cosiddetti centri di servizio
come “access point” alle tecnologie additive;
può darci la sua opinione in merito?
Il centro di servizio rappresenta una componente
basilare per il settore: le tecnologie
additive non sono assolutamente un tema
“facile”, specie per chi ci si approccia per la
prima volta. A fronte di ciò e stante il crescente
“bisogno” di tecnologie additive che molti
non riusciranno a soddisfare autonomamente,
i centri di servizio avranno un sicuro incremento
del loro bacino di utenti.
Secondo lei, in quale direzione si muoveranno
gli sviluppi futuri della tecnologia
additiva? Ci sarà un aspetto del processo
che sarà più caratterizzante e darà
ulteriore impulso alla tecnologia?
Vi sarà un forte incremento per quanto riguarda
le applicazioni sui metalli, ma tutti i
materiali saranno impattati in maniera positiva.
Per quanto ci riguarda, pensiamo che le
applicazioni sulla plastica (con cui operia-
Modello
auto in scala
realizzato
interamente
in sinterizzato.
mo abitualmente) avranno un incremento di
performance, sia a livello di processi, sia a
livello di materiali che, in certe situazioni, si
porranno in diretta competizione con i metalli
stessi.
Infine, quali saranno, a suo giudizio, i
fattori abilitanti (sistemi di progettazione,
materiali, normative, ecc.) che nel prossimo
futuro determineranno lo sviluppo
applicativo delle tecnologie additive?
Grande importanza avranno gli sviluppi dei
materiali biocompatibili, considerando la
prevedibile crescita delle applicazioni delle
tecnologie additive nel medicale (menzionate
in una delle precedenti risposte). Un’importante
ricaduta arriverà anche dalle tecnologie
informatiche usate in progettazione e
simulazione, che dovranno adattarsi sempre
di più ai nuovi paradigmi di concezione e
sviluppo prodotto legati all’uso delle tecnologie
additive.
l
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 51

eventi
LE TECNOLOGIE
ADDITIVE VISTE DA VICINO
AITA, l’associazione italiana tecnologie additive, ha organizzato
un convegno che ha permesso di ascoltare la viva voce di chi
quotidianamente opera proprio nell’ambito delle tecnologie
additive e della stampa 3D: i centri di servizio, attori non certo
secondari nella filiera produttiva. L’incontro è stato un modo
diretto ed efficace per illustrare alcune tra le applicazioni
più innovative e attuali, ma anche per riflettere sul possibile
scenario futuro e per analizzare le rilevanti implicazioni che
interessano il contesto produttivo e, di riflesso, il mondo del
lavoro in Italia.
di Fabrizio Dalle Nogare
Al convegno organizzato da AITA sono
intervenuti rappresentanti di alcuni
dei centri di servizio più attivi in Italia
nell’ambito delle tecnologie additive.
52 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

events
Una giornata di riflessione sulle opportunità
che offrono le tecnologie
additive e sulle ricadute nel mondo
della produzione industriale, con un interessante
sconfinamento nel sociale. Sì, perché il
grande cambiamento - qualcuno parla enfaticamente
di “rivoluzione” - che gli investimenti
nelle tecnologie additive, quelle cioè che prevedono
l’aggiunta di materiale per creare un
manufatto, e nella stampa 3D in particolare,
sono destinati a generare in futuro potrebbe
condizionare non soltanto la modalità con cui
si realizzano i prodotti, ma anche la composizione
del mondo del lavoro.
Nel corso del convegno dal titolo “I centri
di servizio: gli access point alle tecnologie
additive”, organizzato da AITA lo scorso 18
giugno, la parola è stata data a coloro che,
concretamente, hanno creduto nelle potenzialità
di questo settore, creando aziende che
oggi hanno un ruolo quanto mai centrale nel
ciclo produttivo. Si tratta, infatti, di fornitori
di servizi in grado di supportare in modo
graduale le aziende interessate ad adattare i
loro prodotti, e la maniera in cui questi sono
realizzati, alle tecnologie additive. Riduzione
dei tempi di produzione relativamente al
singolo pezzo, possibilità di creare geometrie
anche molto complesse, realizzazione di prodotti
unici e completamente personalizzabili,
e ancora opportunità di creare prodotti finiti
da offrire al mercato, sono alcuni dei benefici
che derivano dall’uso di tecnologie additive
per realizzare prodotti destinati ai settori più
diversi: dall’automobilistico al medicale, dai
gioielli alla moda, solo per menzionare alcuni
dei campi di applicazione citati dai relatori.
È necessario “pensare additivo”
per realizzare soluzioni innovative
Utilizzare le tecnologie additive significa essere
in grado di realizzare anche strutture
improponibili con le modalità tradizionali di
produzione. Per fare questo, tuttavia, è indispensabile
un cambio di mentalità. Bisogna
“pensare additivo”, come efficacemente
sintetizzato da Andrea Sandi della dinamica
azienda padovana Efesto Lab, che ha preso
la parola subito dopo i saluti del moderatore
Enrico Annacondia, coordinatore di AITA. “Il
centro di servizio deve conoscere in modo
approfondito i materiali, collaborare con il
cliente ed essere un vero e proprio artigiano
digitale. Inoltre, è molto importante che l’operatore
sia competente e abbia la capacità di
lavorare il pezzo in digitale”. Sandi ha presentato
un caso applicativo sull’utilizzo delle tecnologie
additive nella realizzazione di gioielli.
Efesto Lab si occupa anche di protesi ossee e
dentali sfruttando al massimo le opportunità
offerte dalla sinterizzazione laser.
Qualità, rispetto dei costi e velocità di realizzazione
sono indubbiamente tra gli obiettivi
principali di un centro di servizio, come ha
ribadito Filippo Montanari di Materialise,
azienda che può contare su un parco di oltre
Il programma
dell’evento che
si è tenuto presso
la sede di
UCIMU-Sistemi
per Produrre lo
scorso 18 giugno.
Enrico Annacondia, coordinatore
di AITA (a sinistra) insieme
al professor Maurizio Vedani
del Politecnico di Milano.
100 stampanti attive 24 ore su 24 e che si
rivolge soprattutto - ma non solo - all’ambito
biomedicale. L’intervento ha illustrato le
potenzialità del software di gestione Streamics,
portando come esempio il processo
di manifattura additiva di plantari: questi
possono essere ordinati online dal cliente
sulla base delle sue specifiche necessità e
quindi realizzati in modo innovativo. Uno di
questi plantari è utilizzato anche dalla fortissima
fondista e maratoneta britannica Paula
Radcliffe.
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 53

eventi
Alcuni dei servizi offerti
da Protesa, azienda imolese
coinvolta nell’evento sulle
tecnologie additive.
Sono molte le possibili evoluzioni
nell’ambito dell’automotive
Parlando di automotive, tra i più diffusi campi
di applicazione della tecnologia additiva,
l’azienda emiliana Energy Group ha affiancato
un importante e rinomato produttore
italiano di auto sportive nella realizzazione
di parti di vettura - sia prototipali che da inserire
in produzione - oltre che di tooling in
polimero per realizzare la deformazione di
piccole serie in lamiera di alluminio o titanio,
o ancora di attrezzi per agevolare l’assemblaggio
delle vetture e la lavorazione dei
compositi.
Lo sviluppo rapido di autoveicoli è il modello
di riferimento di un’altra realtà italiana di
successo, Skorpion Engineering, con sede a
Segrate, nell’hinterland milanese. L’azienda,
che si propone di affiancare i clienti in tutti
gli aspetti del processo, dal design alla finitura
e meccanizzazione, tramite la ricerca e
lo sviluppo di nuove tecnologie e l’utilizzo
di materiali innovativi, era rappresentata da
Andrea Invernizzi, che ha portato due esempi
concreti. Il primo riferito alla realizzazione
di un faro posteriore per una vettura appartenente
alla categoria extra-lusso e un secondo
esempio riferito al ciclo completo di
progettazione e realizzazione di una pre-serie
di paraurti anteriori per una vettura di
fascia media.
Rappresentazione grafica delle
principali lavorazioni svolte da
Skorpion Engineering, realtà attiva
per lo più nell’ambito dell’automotive.
Le tecnologie additive
intervengono nei diversi stadi
del processo produttivo
Dell’importanza delle tecnologie CAE (Computer
Aided Engineering) ha parlato Roberto
Saponelli di Protesa, realtà imolese specia-
lizzata nell’offerta di servizi organizzativi e
tecnologici a supporto dei processi aziendali.
“L’utilizzo delle tecniche di CAE per la
produzione di parti realizzate con le tecnologie
additive consente di accorciare ulteriormente
i processi, permettendo di creare
forme nuove rispetto a quelle possibili con i
metodi tradizionali”, ha detto Saponelli, sottolineando
come l’uso di software multi-fisici
renda possibile anticipare le problematiche
di funzionamento del prodotto nonché
prevedere le sue prestazioni.
Marco Giuliato, responsabile marketing,
design & project dell’azienda veneta Protomaker,
ha quindi illustrato il notevole contributo
che le tecnologie additive hanno dato
allo sviluppo di un prodotto innovativo che
ha permesso a una giovane start-up di entrare
nel mercato. Il caso descritto è quello
di un’azienda che ha progettato e realizzato
un metro digitale che potesse facilitare gli
acquisti di capi di abbigliamento online
misurando le dimensioni corporee dell’ac-
54 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

quirente. Le tecnologie additive sono state
utilizzate a partire dalla fase prototipale,
nella fase di test attraverso un processo additivo
di FDM (Fluid Reposition Modeling)
per provare un modello definitivo per forma
e materiali e, quindi, nella fase di pre-serie
in cui è stato prodotto un numero limitato
di unità senza ricorrere a stampi costosi e
difficili da realizzare.
L’importanza della formazione e
l’analisi delle implicazioni sociali
Al convegno organizzato da AITA non poteva
mancare una testimonianza proveniente dal
mondo universitario. In particolare, il prof.
Maurizio Vedani del Politecnico di Milano
ha descritto i progetti attivati, sotto forma di
quattro distinti laboratori, dal polo universitario
milanese relativamente all’additive manufacturing.
Nel dettaglio, Polifactory è orientato
verso l’ambito del design, ActiveLab si rivolge
alle tecnologie additive nell’edilizia, +Lab
è particolarmente attento alle applicazioni dei
maker e si concentra sul mondo dei polimeri,
mentre AddMeLab guarda alle applicazioni
del settore manifatturiero meccanico.
Nella parte conclusiva, dopo la presentazione
del libro “Stampa 3D-Tutto quello che c’è
da sapere sull’unica rivoluzione possibile”,
scritto da Davide Sher e Dario Marinone e
pubblicato da Hoepli, si è sviluppato un interessante
dibattito sui prossimi sviluppi che
investiranno questa tecnologia, e soprattutto
sulle ricadute a livello sociale. Spesso, infatti,
si ha l’impressione che l’avanzare della
tecnologia possa determinare una riduzione
dei posti di lavoro. Il professor Francesco
Jovane, professore emerito del Politecnico di
Milano, ha tuttavia evidenziato come “proprio
grazie allo sviluppo tecnologico, sempre più
persone lavorano da casa, sia per conto di
imprese che in autonomia. Sono i moderni
artigiani digitali e possono essere licenziati
solo dal mercato”. Sull’inevitabilità di tale
sviluppo, il professor Jovane ha quindi sottolineato
come questa sia conseguenza della
necessità di dare risposte a un mercato che
richiede prodotti di qualità sempre più elevata
in tempi prima impensabili.
l
settembre ottobre 2015
laser
MYSINT100
Nuova tecnologia
Laser Metal Fusion
per la produzione addittiva
con polvere metallica
www.sisma.com
Sisma S.p.A. · Piovene Rocchette (VI) · Italy
SYSTeMS series
Traccabilità Laser

tecnologia
LASER ABLATION:
STUDIO DEL PROCESSO
PER LA REALIZZAZIONE
DI MICRO TASCHE
IN TITANIO
In collaborazione
con AITeM - promozioneL@aser
Le lavorazioni laser sono, a oggi, sempre più utilizzate per
la fabbricazione di dispositivi medici con caratteristiche
micrometriche, compresi stent vascolari, dispositivi di
somministrazione dei farmaci piuttosto che scaffold strutturati
per controllare la crescita cellulare, il loro orientamento e la
posizione [1-3]. Altra applicazione interessante riguarda l’utilizzo
del fascio laser al fine di realizzare reti complesse in cui le
cellule vengono successivamente seminate o canali di pattern
per dispositivi microfluidici.
di Luca Giorleo, Elisabetta Ceretti e Claudio Giardini
Tradizionalmente questi micro dispositivi
(Figura 1) sono realizzati in
silicio e fabbricati tramite processi
di iniezione plastica, ma recentemente l’uso
del titanio ha permesso la produzione di dispositivi
più robusti a un costo ragionevole.
In particolare, le superfici di alta qualità che
possono essere ottenute tramite processo di
ablazione laser riducono la turbolenza del
flusso di liquido evitando la formazione di
micro cavità che risultano critiche per la proliferazione
dei batteri.
La presente ricerca riporta i risultati di un’indagine
focalizzata sullo studio delle potenzialità
del processo di ablazione laser per la
produzione di micro tasche realizzate su di
una lamiera di titanio grado 2. Coerentemente
con le classiche lavorazioni per asportazione
di truciolo sono stati introdotti tre
differenti cicli di lavorazione (sgrossatura,
finitura, lucidatura) in funzione dei parametri
di processo quali la velocità di scansione,
la potenza del laser, la frequenza, numero di
loop e il duty cycle al fine di ottenere tasche
1. Dispositivo in titanio realizzato per
applicazioni nella microfluidica [4].
Two-level titanium microstructure
designed for micro-fluidic applications [4].
caratterizzate da una superficie di fondo altamente
piatta. I risultati sono stati acquisiti
da un microscopio 3D a scansione laser con
56 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
focale (CLSM) ad alta risoluzione al fine di
condurre analisi qualitative e quantitative
delle lavorazioni effettuate.
Laser ablation: performance analysis for titanium micro
task production
Laser machining is commonly used for fabrication of medical
devices with microscale features, including vascular stents,
drug delivery devices, scaffolds for tissue engineering with
controlled pore size and porosity. The process can also
be used to produce structured scaffolds for controlling
cell growth, orientation and location. Moreover, lasers
may be used to fabricate complex channel nets in which
cells are subsequently seeded or to pattern channels
for microfluidic devices. Traditionally these micro devices
were fabricated using silicon substrates, but recently the
use of titanium allowed to produce more robust devices at
a reasonable cost. In particular, the high quality surfaces
that can be obtained with laser machining reduce the liquid
flow turbulence and avoid micro cavities formation, critical
for bacteria proliferation.
The present research reports the results of an investigation
on the process capability of laser ablation to produce
micro pockets fabricated on titanium sheet (0.5 mm thick). An
experimental campaign was designed for identifying a set of
laser ablation cycles able to realize the micro pockets by
changing the process parameters as scanning speed, laser
power, q-switch frequency, loop number and duty cycle.
The results were acquired by a confocal laser scanning
microscope (CLSM) to obtain high-resolution images with
depth selectivity.
Descrizione degli esperimenti
Scopo della campagna sperimentale è stato,
dunque, studiare l’efficacia del processo
di ablazione laser attraverso l’esecuzione di
diverse prove eseguite per studiarne le prestazioni.
Per ogni prova, è stata realizzata una
tasca di dimensioni pari a 500 x 500 μm 2 e
con spessore variabile.
Il set up utilizzato per la campagna sperimentale
è riportata in Figura 2: un LEP Lee laser
(Nd: YVO 4
, 8 W q-switched, λ =532nm)è
stato utilizzato per la campagna sperimentale.
Il fascio laser in uscita viene collimato in una
testa a scansione galvanometrica per permettere
una movimentazione del fascio in remoto.
Una lamiera di titanio grado 2 (spessore
0,5 mm) è stata selezionata come provino.
La lamiera è stata fissata su di una base tale
da garantire una distanza di lavoro pari alla
distanza focale (160 mm) per consentire una
lavorazione a fuoco. Azoto è stato scelto come
gas di assistenza; l’alimentazione del gas è
stata realizzata tramite un tubo fissato su un
supporto per ottenere un flusso omogeneo
orientato di 45° rispetto al campione.
Il sistema laser è controllato da un software
dove è possibile impostare la velocità di
scansione, la frequenza, il duty cycle (cioè il
prodotto tra la frequenza e la durata dell’impulso),
la strategia del percorso laser, il diametro
del fascio, il numero di loop e la potenza
del laser espressa come percentuale di
corrente in ingresso al sistema di pompaggio
(laser a diodi). In una campagna preliminare,
tramite un misuratore di potenza (Gentec-EO
UP19-W), è stata ricavata una curva di calibrazione
necessaria per convertire la misura
della potenza del laser da A in W. Avvalendosi
dell’esperienza precedentemente accumulata
in tale settore [5] la strategia del percorso laser
è stato imposto pari alla configurazione
denominata Net Three Line (NTL) mostrata
in Figura 3. In tale configurazione la lavorazione
della superficie, per ogni singolo loop,
verrà ripetuta tre volte ruotando la griglia generata
di 0, 90 e 45°.
I risultati della campagna sono stati analizzati
non solo per quanto riguarda le ge-
2. Set
up degli
esperimenti.
Setupofthe
experiments.
ometrie ottenute, ma anche in funzione del
tempo e di energia necessaria per realizzarli.
Questi parametri devono essere valutati
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 57

tecnologia
T2. Cicli di
lavorazione
laser.
T1. Parametri
di processo
laser diretti
e indiretti.
imposta al percorso laser (NTL).
Una volta definiti tutti i parametri caratterizzanti
il processo, la strategia adottata per
realizzare la realizzazione delle tasche tramite
fascio laser è stato scelta ispirandosi alle
lavorazioni per asportazione di truciolo: tre
diversi cicli di lavorazione sono stati eseguiti
sulla superficie del campione; ogni ciclo è
caratterizzato da un diverso insieme di parametri
di processo in modo da eseguire una
lavorazione di sgrossatura (Roughing - R),
finitura (Finishing - F) ed infine un ciclo di
lucidatura (Polishing - P). Il ciclo di sgrossatura
è caratterizzato da valori di fluenza
pari a circa 5 volte quello di soglia per la
lavorazione del titanio (F titanium
) e una elevata
velocità di scansione. Il ciclo di finitura ha
il ruolo di asportare soltanto poche decine
di micron ed eventualmente migliorare la
qualità del fondo della superficie lavorata; i
valori di fluenza e velocità di scansione sono
entrambi minori rispetto al ciclo di sgrossatura.
Il ciclo di lucidatura, progettato per
migliorare soltanto la rugosità superficiale
della superficie lavorata, è stato realizzato
imponendo un duty cycle pari al 100% che
3. Strategia del percorso laser
Net Three Line.
Laser path net three line filling
strategy.
4. Strategia adottata per l’acquisizione dello spessore lavorato.
Strategy adopted for the pocket geometry acquisition.
come misure indirette: la Tabella 1 riporta
le equazioni necessarie per valutare l’energia
e il time per ogni singolo loop. In tale tabella
si riporta inoltre il valore della fluenza, parametro
fondamentale per capire se la densità
di potenza impostata è in grado o meno di
provocare fenomeni di ablazione sulla lamiera
di titanio. La costante 3 presente in
tabella nella stima del time per loop e nel
number of pulses tiene conto della strategia
corrisponde a una modalità laser continuo
(CW). Ogni ciclo è stato ripetuto per un numero
di loop tale da ottenere una profondità
della tasca in un range variabile tra i 50 e i
100 μm coerente con quelle dei dispositivi a
oggi utilizzati nel campo della microfluidica.
58 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
T3. Spessore
ottenuto e
qualità della
lavorazione.
Sotto queste ipotesi cinque prove sono state
realizzate per studiare l’effetto singolo e cumulato
di ogni ciclo di lavorazione progettato.
Tali prove sono state eseguite in assenza
e in presenza di azoto al fine di studiarne
l’influenza.
Analisi dei risultati
Terminata la campagna sperimentale, le
geometrie ottenute sono state acquisite da
un microscopio a scansione laser confo-
La Tabella 2 riassume gli esperimenti progettati.
In tabella 2 il tempo totale (t) e l’energia
(E) necessario per ogni ciclo sono stati
5. Effetto
singolo e
cumulato di
ogni ciclo di
lavorazione
progettato.
Single and
cumulative laser
cycle profiles.
infine introdotti; tali grandezze sono state stimate
rispettivamente come prodotto di t loop
ed
E loop
per il numero di loop.
cale (CLSM) per ottenere immagini 3D ad
alta risoluzione. Il microscopio Olympus
Lext OLS4100 equipaggiato con un obiettivo
200X è stato utilizzato per l’acquisizione
della geometria in modo da avere una risoluzione
pari a 0,625 μminXedinYmentre,
per eseguire una scansione tridimensionale
della tasca, la risoluzione del movimento
relativa all’asse Z è stata posta pari a 10
nm. Con tale configurazione è stata eseguita,
per ogni test, una scansione di una
superficie pari a 640x640 μm 2 . Essendo il
microscopio in grado di calcolare misure
relative e non assolute, la profondità media
ottenuta (μ depth
) è stata calcolata come
differenza tra la media delle misure relative
alla superficie superiore non lavorata (μ top
)
e la media relativa alla superficie lavorata
(μ bottom
). I valori utilizzati per la stima di μ top
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 59

tecnologia
sono stati rilevati evitando l’eventuale bava
ottenuta a fine lavorazione prendendo in
esame circa 12K punti. La stima di μ bottom
è
stata calcolata considerando punti appartenenti
alla zona centrale del fondo della tasca
ottenuta evitando fenomeni di bordo; l’area
in questione è stata scelta pari a 300x300
μm 2 per un totale di circa 230K punti. La
deviazione standard (σ depth
) è stata valutata
come la somma delle deviazioni standard
ottenute dalle misure della superficie superiore
ed inferiore secondo la teoria propagazione
degli errori. In Figura 4 è schematizzata
la strategia adottata per l’acquisizione
della geometria.
Per analizzare le prestazioni del processo di
ablazione laser anche deviazione standard inferiore
σ bottom
è stata presa in considerazione,
essendo tale grandezza indice della qualità
del fondo lavorato. Le equazioni per la stima
dei parametri di profondità sono dunque riassunti
come:
μdepth=μtop−μbottom
σdepth=σtop+σbottom
σbottom
Definito il metodo, in Tabella 3 si riportano
i risultati dell’analisi quantitativa relativa
alla campagna sperimentale. Le immagini
ad alta risoluzione, integrate con una sezione
trasversale della tasca lavorata, acquisite
con il microscopio laser confocale relative ai
test eseguiti senza il gas di assistenza sono
mostrate in Figura 5. Nellastessafiguraè
presente, a titolo di confronto, anche il risultato
del test 10, omologo del test 5 ma con la
presenza del gas di assistenza.
Dall’analisi quantitativa e qualitativa dei risultati
è possibile trarre le seguenti considerazioni:
l
da un confronto dei test 1-3 e 6-8 si evince
come i cicli di sgrossatura, finitura e lucidatura
sono caratterizzati da una quantità
di materiale asportato decrescente ed, al
contrario, da una qualità della lavorazione
crescente.
l Considerazione simile è evidente per l’energia
(superiore in R, inferiore P) tenendo
l
l
Bibliografia
[1] De Chiffre L, Kunzmann H, Peggs GN, Lucca DA (2003) Surfaces in Precision Engineering,
Microengineering and Nanotechnology. Annals of the CIRP 52/2:561-577. doi:10.1016/
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The Design and Manufacture of Biomedical Surfaces. Annals of the CIRP 56/2:687-711.
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calculation of titanium alloy irradiated by ultra-fast pulse laser. AIP Advances 4: 1-9. doi:
10.1063/1.4867088
conto del tempo di esecuzione del ciclo di
finitura è il più veloce.
L’effetto cumulato dei cicli progettati risulta
avere performance minori rispetto all’effetto
di singolo ciclo in termini di spessore lavorato
(per esempio Test 5 confrontato con
Test 1+2+3). Tale fenomeno trova spiegazione
nell’allontanamento del fascio laser
dalla sua distanza focale dopo il ciclo R e
nella difficoltà del materiale vaporizzato di
uscire dalla zona di lavorazione man mano
che lo spessore asportato aumenta.
L’effetto del gas di assistenza garantisce un
ambiente inerte che circonda il processo di
ablazione e comporta vantaggi in termini di
profondità di materiale vaporizzato mentre
al contrario il flusso di gas genera una
turbolenza che peggiora la qualità della superficie
(test 1-5, rispetto alle prove 6-10).
Tuttavia, un processo in ambiente inerte è
sempre preferibile per evitare fenomeni di
ossidazione.
Conclusioni
Nel presente lavoro gli autori hanno focalizzato
le loro ricerche sullo studio delle
performance del processo di ablazione
eseguito con un laser q-switched 532 nm
per la realizzazione di micro dispositivi con
applicazioni nel campo della microfluidica.
Nello specifico, diverse tasche con profondità
variabile tra i 50 e i 100 μm sono state
realizzate su lamiere di titanio grado 2. I risultati
sono stati acquisiti da un microscopio
a scansione laser confocale (CLSM) per
ottenere immagini 3D ad alta risoluzione.
L’approccio seguito nella realizzazione delle
tasche è stato scelto in maniera coerente
con un tipico processo di asportazione di
truciolo: tre differenti cicli di lavorazione,
sgrossatura, finitura e lucidatura, sono stati
eseguiti ottenendo risultati di buona qualità
considerando lo spessore ablato e la qualità
della superficie di fondo realizzata. Ulteriori
esperimenti sono ora in fase di studio
per ottimizzare le prestazioni del processo
al fine di stimare un modello di regressione
basato sui cicli di lavorazione. l
QUALIFICA AUTORI
Luca Giorleo - Università degli Studi
di Brescia - Dipartimento di Ingegneria
Meccanica e Industriale -
luca.giorleo@unibs.it
Elisabetta Ceretti - Università degli Studi
di Brescia - Dipartimento di Ingegneria
Meccanica e Industriale -
elisabetta.ceretti@unibs.it
Claudio Giardini - Università degli Studi
di Bergamo - Dipartimento di Ingegneria -
claudio.giardini@unibg.it
L’articolo è di vostro interesse? Ditelo a: filodiretto@publitec.it
60 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
SALDATURA DI POLIPROPILENE
MEDIANTE LASER IN FIBRA
AL TULLIO DA 2 µm
In collaborazione
con AITeM - promozioneL@aser
L’utilizzo dei polimeri nelle applicazioni industriali
è sempre più diffuso, per la significativa riduzione
dei pesi e dei costi di produzione che tali materiali
garantiscono. Risulta quindi estremamente
importante individuare tecniche di giunzione
che permettano di ottenere collegamenti efficienti ed
esteticamente adeguati, tra pezzi in tali materiali
La saldatura laser è una tecnologia flessibile, che
consente di ottenere un’elevata velocità di produzione e di
realizzare giunti di buona qualità. Nonostante la sua sempre
maggior diffusione nella produzione di assemblaggi di alta
precisione, il suo utilizzo per la giunzione di pezzi in materiali
polimerici non è finora molto esteso, soprattutto a causa
della difficoltà di ottenere radiazioni laser adeguatamente
assorbibili dalle sostanze organiche. La messa a punto di
sorgenti laser in fibra basate sull’utilizzo del tullio quale
elemento attivo, permette di superare tali difficoltà e apre
quindi nuovi scenari di ricerca.
Il presente articolo riporta i risultati di un’indagine
preliminare riguardante la saldatura laser di polimeri,
eseguita presso il laboratorio del Centro di Ricerca sulle
Giunzioni della Scuola Politecnica dell’Università degli
Studi di Genova, con la collaborazione di IPG Photonics
Italia. In particolare, lo studio si è focalizzato sulla
saldatura di un materiale poliolefinico, il polipropilene.
Grazie a numerose prove sperimentali e a un’approfondita
caratterizzazione dei giunti, è stata individuata la finestra
di saldabilità che permette di ottenere giunzioni affidabili,
senza l’uso di additivi che incrementino l’assorbimento della
radiazione.
di Enrico Lertora, Chiara Mandolfino, Carla Gambaro
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 61

tecnologia
Negli ultimi anni, le applicazioni industriali
dei materiali polimerici
sono diventate sempre più rilevanti.
In particolare, le poliolefine sono ampiamente
utilizzate per le loro molteplici proprietà, quali
leggerezza, resistenza meccanica e chimica,
lavorabilità e basso costo di produzione.
Qualsiasi struttura si intenda realizzare, è inevitabile
dover prevedere la presenza di giunzioni.
Per tale motivo, la ricerca di sistemi di
saldatura tra pezzi in materiale polimerico risulta
un argomento di ricerca particolarmente
interessante.
Nelle industrie automobilistiche, delle telecomunicazioni,
delle costruzioni e nella produzione
di apparecchi medicali, lo sviluppo di
una tecnologia di giunzione efficiente, veloce
ed eco-friendly è un aspetto sempre più importante.
Per tale motivo, i produttori di sistemi
di saldatura laser hanno sviluppato nuove
soluzioni, utilizzabili per ottenere giunzioni
affidabili tra pezzi in materiali polimerici.
La vasta gamma di tipologie di laser presenti
sul mercato consente di scegliere, di volta in
volta, la sorgente più adatta all’applicazione
[1-6]. In particolare, lo sviluppo delle sorgenti
laser in fibra ha permesso di ottenere
impianti caratterizzati elevata efficienza e flessibilità
ed estremamente compatti.
La ricerca sulla saldatura dei polimeri mediante
laser si è finora focalizzata sull’ottimizzazione
del processo [7-9] e delle sorgenti
laser [8, 10-14]. In particolare, lo sviluppo di
sorgenti laser al Tullio, con lunghezze d’onda
nel vicino infrarosso (NIR), è risultato particolarmente
utile in molte applicazioni medicali
e militari e può fornire un’interessante soluzione
per la giunzione di pezzi in materiale
polimerico. Infatti, il forte assorbimento delle
radiazioni NIR da parte dell’acqua è un aspetto
molto promettente, oltre che per le applicazioni
medicali, anche per la saldatura dei
1. Sorgente laser e braccio
robotizzato.
polimeri; inoltre, il basso assorbimento da
parte dell’atmosfera e le proprietà “eye-safe”
rendono questo sistema facilmente integrabile
in diversi impianti produttivi.
Il presente articolo riporta i risultati di un’indagine
preliminare, effettuata nel laboratorio
del Centro di Ricerca sulle Giunzioni (CRG)
della Scuola Politecnica dell’Università degli
Studi di Genova, con la collaborazione di IPG
Photonics, Italia. In particolare, è stata studiata
la saldabilità di un materiale poliolefinico, il
polipropilene, al fine di individuare i parametri
ottimali per ottenere giunzioni testa a testa
tra pezzi di spessore pari a 2 mm.
Campagna sperimentale
Le prove di saldatura sono state condotte
utilizzando un laser in fibra al Tullio (IPG
62 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
2. Attrezzatura realizzata
per il fissaggio dei pezzi.
Photonics TRL1904; massima potenza: 50W,
lunghezza d’onda: 1.904 nm). La testa laser
è stata montata su un impianto robotizzato
(Panasonic TA1600). Tutte le apparecchiature
utilizzate sono mostrate in Figura 1.
La ricerca si è focalizzata sullo studio della
saldabilità di un polipropilene (PP) pigmentato.
Ogni giunto è stato realizzato utilizzando
due campioni di dimensioni 100 x 25 x 2 mm,
disposti testa a testa. Durante la saldatura, le
parti sono state mantenute in posizione utilizzando
un’attrezzatura, progettata e realizzata
in modo da garantire l’azione di una pressione
costante (Figura 2).
Le prove di saldatura sono state eseguite a
due livelli di velocità: v 1
=4,15 mm/s e v 2
=8,3
mm/s, mantenuta costante durante la passata.
In tutti i giunti, il fuoco del raggio laser è stato
posto sulla superficie superiore dei campioni,
chequindisitrovavaaunadistanzadi40mm
T1. Parametri
di saldatura e
designazione
dei campioni.
dalla lente di focalizzazione. Al fine di trovare
la finestra dei parametri di processo ottimali,
sono state eseguite diverse prove, facendo variare
la potenza a intervalli del 10%, nel range
dal 40% al 80% della potenza massima,
quindi da 20 a 40 W. In Tabella 1 è riportata
una sintesi dei parametri di saldatura adottati,
nonché la designazione dei vari campioni.
La qualità delle giunzioni è stata valutata effettuando
prove di trazione in conformità con
la norma UNI EN ISO 527 [15], adottando una
velocità di traslazione della traversa mobile
della macchina pari a 5 mm/min. Sono stati
testati tre campioni per ogni set parametri. A
titolo di confronto, è stata determinata anche
la resistenza a trazione del materiale base,
utilizzando la stessa metodologia. Per valutare
la ripetibilità del processo, è stata anche
calcolata la deviazione standard percentuale
dei risultati.
Analisi dei risultati
La prima indagine effettuata sui giunti saldati
è stata di tipo visivo. In tal modo si è compresa
l’influenza dei parametri di saldatura sulla
forma del cordone ed è stato possibile rilevare
l’eventuale presenza di irregolarità e difetti.
In Figura 3 è riportata una vista dall’alto di
alcuni dei giunti realizzati, con i parametri di
saldatura corrispondenti.
Il polimero mostra un assorbimento relativamente
elevato della potenza emessa dalla
sorgente al tullio. Infatti, anche una potenza di
soli 35 W ha permesso di ottenere la fusione
del materiale, senza l’aggiunta di additivi per
incrementare l’assorbimento delle radiazioni.
Riguardo all’aspetto del giunto, si è potuto
osservare che, per entrambi i livelli di velocità,
un aumento di potenza ha prodotto un incremento
sia della larghezza sia della profondità
del cordone, permettendo di ottenere la
piena penetrazione. Aumentando la potenza,
infatti, l’apporto termico cresce e produce una
riduzione della viscosità del materiale rammollito.
A causa della pressione applicata ai
pezzi dall’attrezzatura di fissaggio, il materiale
fuso viene espulso dalla zona di giunzione e
va a costituire il cordone. Terminata l’analisi
visiva, i giunti e il materiale base sono stati
caratterizzati meccanicamente.
In Figura 4 sono indicate le resistenze a
trazione dei giunti realizzati con i due livelli
di velocità e con le diverse potenze della
sorgente laser. I risultati mostrano che la
resistenza a trazione dei campioni saldati
con una velocità di 4,15 mm/s aumenta
all’aumentare della potenza, fino a ottenere
il valore massimo in corrispondenza dei 35
W. Se si utilizza una velocità più elevata, al
fine di raggiungere un miglioramento delle
caratteristiche meccaniche è necessario utilizzare
valori di potenza almeno pari all’80%
della potenza massima della sorgente laser
utilizzata (40 W). I valori diventano ancora
più significativi se si confronta la resistenza
a trazione dei campioni saldati con quella
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 63

tecnologia
3. Qualità
estetica di
due giunti
realizzati con i due
livelli di velocità.
Velocità di saldatura = 4,15 mm/s
Potenza = 35W
Velocità di saldatura = 8,30 mm/s
Potenza = 35W
del materiale base (Figura 5).
Usando una velocità di saldatura di 4,15
mm/s, è possibile raggiungere il 90% della
resistenza a trazione del materiale base, anche
a una potenza relativamente bassa. Incrementando
la velocità, per raggiungere almeno il
50% della resistenza a trazione del materiale
base, è stato necessario impiegare una potenza
di 40 W. Ciò indica che l’apporto termico
adottato non è stato sufficiente a generare un
bagno di saldatura adeguato e quindi un’unione
efficace delle parti.
4. Esito delle
prove di
caratterizzazione
meccanica
dei giunti.
Conclusioni
L’indagine effettuata ha permesso di individuare
i parametri di saldatura da utilizzare
per ottenere giunzioni testa a testa tra pezzi
in polipropilene di spessore pari a 2 mm, utilizzando
un laser in fibra al Tullio (λ=2µm),
senza l’uso di additivi che incrementino l’assorbimento.
Usando una velocità di saldatura
di 4,15 mm/s, i giunti realizzati con una potenza
di 35 W hanno raggiunto il 90% della
resistenza del materiale base.
Se si desidera privilegiare la produttività del
processo, adottando una velocità doppia, si
riesce ad ottenere un’accettabile efficienza
della giunzione, pari al 50%, solo adottando
una potenza di 40W.
Come citato, quanto riportato è il frutto di
un’indagine preliminare. Sono attualmente
in corso ulteriori approfondimenti sulla saldabilità
del propilene, prendendo in considerazione
la presenza di differenti percentuali e
tipologie di pigmenti. Inoltre, si intende continuare
a investigare la possibilità di incrementare
la produttività del processo, adottando
altre soluzioni operative.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano IPG Photonics Italia,
5. Confronto
tra le
caratteristiche
dei giunti saldati
e del materiale
base.
che ha fornito la sorgente laser e ha messo
a disposizione l’esperienza dei suoi specialisti.
Un ringraziamento particolare va anche
all’ingegner Diego Giacometti per il suo
costante e significativo aiuto nella realizzazione
della campagna di prove. l
64 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

Bibliografia
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vanadate crystals: Growth, spectroscopy and laser performance,
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[15] UNI EN ISO 527-1:2012. Materie plastiche - Determinazione delle
proprietà a trazione - Parte 1: Principi generali.
Lo stampo: un mondo affascinante e poliedrico dove l’innovazione
la fa da padrona. Macchine, utensili, software, sistemi di
misura... tutti concorrono a realizzare un’attrezzatura indispensabile
per la produzione di oggetti anche di uso quotidiano.
COSTRUIRE STAMPI, fin dal suo esordio nel 1991, ha rappresentato
un valido strumento editoriale, altamente specializzato
e qualificato, dove trovare informazioni utili e concrete che riguardano
da vicino il lavoro dello stampista e, in particolare,
di chi costruisce stampi, modelli e attrezzature di precisione.
COSTRUIRE STAMPI intende interpretare al meglio le nuove prerogative
di un comparto di primo piano nel panorama dell’industria
meccanica nazionale per mantenere costantemente
aggiornate le conoscenze. Noi ci crediamo. Credeteci anche voi!
QUALIFICA AUTORI
Enrico Lertora, Chiara Mandolfino, Carla Gambaro, Università
di Genova, Scuola Politecnica, Dipartimento di Ingegneria
Meccanica, Energetica, Gestionale e dei Trasporti,
Via All’Opera Pia 15, 16145 Genova, Italia.
e.lertora@unige.it, chiara.mandolfino@unige.it,
gambaro@diptem.unige.it.
PubliTec
settembre ottobre 2015

tecnologia
IL LASER NELLA
CANTIERISTICA NAVALE:
TRATTAMENTO SUPERFICIALE
PER LA PREPARAZIONE DELLE
LAMIERE RIVESTITE CON PCP
DESTINATE ALLA SALDATURA
Nei processi di saldatura la preparazione delle superfici
da giuntare rimane uno dei fattori determinanti ai fini
della resistenza del giunto sia a medio che a lungo termine.
Generalmente, quando si parla di preparazione del giunto si pensa
immediatamente alla preparazione geometrica delle superfici
da saldare, tuttavia, esistono diversi casi in cui il processo di
preparazione prevede anche la pulizia superficiale, al fine di
eliminare possibili contaminanti e/o rivestimenti che possono
generare difetti nel cordone di saldatura. Un caso particolare,
in cui tale esigenza è fortemente sentita, è la saldatura delle
lamiere destinate alla realizzazione delle strutture navali.
Questo perché le lamiere destinate alla cantieristica navale
sono, generalmente, rivestite da un primer che svolge la funzione
di barriera protettiva ai fini dell’ossidazione.
di Leone Claudio, Genna Silvio, Luigi Nele, Doriana D’Addona.
In collaborazione
con AITeM - promozioneL@aser
Tra i primer adottati nella cantieristica
navale, di fondamentale importanza
sono i Pre-Construction Primer (PCP),
anche detti “Shop Primer”. Questi sono dei rivestimenti
sottili (15-25 micron di spessore)
che vengono applicati direttamente in cantiere
prima dello stoccaggio a breve termine delle
lamiere. Il PCP è formato essenzialmente da
una matrice polimerica caricata da zinco in
polvere che funge da anodo sacrificale evitando
l’ossidazione della lamiera sottostante.
Durante il processo di saldatura la vaporizzazione
dei componenti del primer (sia quelli
organici sia quelli inorganici) può generare
difetti nel cordone di saldatura, quali soffiature
e porosità. Questi difetti, ovviamente,
influenzano il comportamento meccanico a
breve e lungo termine della giunzione. Per
evitare questi difetti, è necessario rimuovere
il primer dalle zone limitrofe al giunto prima
dell’operazione di saldatura.
66 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
Pre-construction Primer (PCP) is a polymer charged with
zinc powder, often applied at low thickness in the coating of
the iron sheets adopted into shipbuilding industries. In this
coating, the zinc, in contact with the iron support, acts as a
sacrificial anode protecting the surface from corrosion.
However, this coating is problematic when the steel sheets
require to be welded because involves in porosity inside the
welding bead. Different methods can be used to remove the
primer before the welding: brushing, sand or ice blasting,
waterjet, chemical solvent. These techniques besides not
allow an accurate control of the extension of the treated
area, have the drawback of being difficult to in-process
implementation.Furthermore,theuseofsolventsorabrasives
could cause environmental problems or contamination of the
material. Laser cleaning represents a promising alternative
to the aforementioned methods. Compared to traditional
processes, it offers several advantages, including: absence
of mechanical contact or tool wear, good control of the
cleaned area geometry, reduction of secondary pollutants,
low energy consumption and the possibility to be used inprocess.
In this research, laser cleaning tests were carried
out by etching a 10 mm x 10 mm surface of primer coated steel
plate,usinga30WQ-SwitchedYb:YAGfibrelaser.Thetests
were carried out changing the pulse power, the scan speed
and the hatch distance. From the treated surface analysis,
the percentage of cleaned area was measured and related
to the process parameters. The process window where laser
cleaning could be successfully performed and the maximum
process speed were individuated.
so di pulizia si limiti alla sola rimozione del
rivestimento senza intaccare il substrato.
Nel caso della preparazione delle lamiere per
la saldatura, questa finezza non è necessaria
in quanto, l’operazione successiva di saldatura
comunque produrrà un cambiamento
profondo della superficie. Rispetto alle tecniche
tradizionali, la pulizia laser offre numerosi
vantaggi, tra cui: assenza di contatto meccanico
o usura dell’utensile, ottimo controllo della
dimensione della zona trattata, riduzione degli
inquinanti secondari, elevata silenziosità del
sistema, basso consumo energetico, minima
manutenzione, bassi costi di gestione, processo
costante e ripetibile, possibilità di essere
facilmente implementato sulle attrezzature in
uso per la realizzazione di sistemi automatici.
Lo studio realizzato presenta una sperimentazione
in tale ambito. In particolare presenta
i risultati di prove di pulizia realizzati su rivestimenti
protettivi di tipo commerciale,
mediante un laser a bassa potenza (30W) ed
elevata efficienza energetica. Queste ultime
caratteristiche sono fondamentali quando si
deve considerare la sostenibilità del processo
da un punto di vista energetico-ambientale.
Lo studio fa parte di un progetto di ricerca
finalizzato alla realizzazione di un sistema
Le tecniche normalmente utilizzate per la pulizia
delle lamiere sono: spazzolatura, sabbiatura
(anche con anidride carbonica solida), getto
d’acqua ad alta pressione e solventi chimici.
Queste tecniche oltre a non permettere un controllo
accurato dell’estensione della zona trattata,
hanno lo svantaggio di essere difficilmente
automatizzabili. Inoltre, l’uso di solventi o di
abrasivi potrebbe causare problemi ambientali
o di contaminazione del materiale.
Una valida alternativa a queste tecniche proviene
ancora una volta dal mondo dei laser ed
è la pulizia laser. Questo processo ha recentemente
trovato applicazioni nella pulizia degli
stampi, nella preparazione delle superfici per
l’incollaggio e, ovviamente, nella pulizia selettiva
dei metalli da vernici o da rivestimenti.
Il processo è molto semplice, esso si basa
sull’utilizzo di sorgenti impulsate, generalmente
caratterizzate da potenze di picco elevate,
che, agendo sul rivestimento in tempi
molto brevi, riescono a produrne la vaporizzazione
senza necessariamente intaccare il
materiale sottostante.
Le tecniche più raffinate prevedono l’utilizzo
di una sorgente laser con una lunghezza d’onda
tale che il fascio risulti essere ben assorbito
dal rivestimento e, contemporaneamente,
totalmente riflesso dal substrato. In questa
maniera è possibile assicurarsi che il proces-
T1.
Composizione
chimica
del primer
(CERABOND 2000
EBASE).
intelligente e sostenibile di saldatura per l’industria
della costruzione navale.
Materiali, attrezzature
e procedure sperimentali
Per simulare il processo in maniera quanto più
aderente a quello reale, si è deciso di adottare
la classica lamiera in acciaio al carbonio per
applicazioni navali, di 6 mm di spessore. La
lamiera è stata rivestita, mediante verniciatura
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 67

tecnologia
2. Immagine
di una
superficie
dopo trattamento
laser: a)
formato natio
dell’immagine.
b) Aspetto
dell’immagine
dopo elaborazione
grafica. Condizioni
di trattamento:
Pp=10 kW, Vs=600
mm/s, Passo=180
micron.
a spruzzo, con uno strato da 20-25 micron di
“Pre Costruction Primer” di tipo commerciale
(CERABOND 2000 E BASE). La scelta di
questo tipo di primer, è stata effettuata considerando
che questo prodotto può essere utilizzato
sia per la realizzazione di rivestimenti
protettivi a breve periodo, sia come fondo per
rivestimenti protettivi a lungo periodo.
In Tabella 1 si riporta la composizione chimica
del primer adottato.
La scelta della sorgente è stata effettuata
considerando la particolare natura del rivestimento
(parte organica e parte inorganica),
gli aspetti funzionali (affidabilità del sistema,
facilità di manutenzione, modalità di trasporto
del fascio …) nonché aspetti energetici
(efficienza della sorgente, consumo energetico).
In particolare, a valle delle suddette
considerazioni, si è deciso di utilizzare un
laser impulsato in fibra (Yb:YAG) ad impulso
corto (50 ns), con potenza nominale di 30 W.
Questa tipologia di laser è spesso adottata per
1. Schema
di massima
del processo
proposto.
za media (30 W) a tutte le frequenze, nonché
per l’alta efficienza e basso consumo energetico
(120 W) rispetto alle tradizionale sorgenti
laseraNd:YAGoaCO 2
. Quest’ultima caratteristica
è molto importante quando si devono
considerare la sostenibilità del processo da
un punto di vista energetico-ambientale. In
Tabella 2 si riportano le caratteristiche principali
del sistema laser adottato.
Per la movimentazione del fascio laser si
è utilizzata una testa a scansione galvanometrica
equipaggiata con una lente piana di
focalizzazione con lunghezza focale di 160
mm. Questa soluzione consentiva di avere un
diametro del fascio al punto focale di circa 80
micron e quindi di raggiungere una densità di
potenza sufficientemente elevata da garantire
la rimozione sia della fase inorganica che di
quella organica presente nel primer.
In Figura 1 si riporta la schematizzazione di
una possibile soluzione per il processo. In
particolare si vede la testa galvanometrica che
muovendosi lungo la zona di giunzione delle
due lamiere, “spazzola” e ripulisce dal primer
i lembi delle due lamiere da giuntare. La soluzione
proposta è particolarmente vantaggiosa
T2.
Caratteristiche
principali
del sistema laser
adottato.
operazioni di marcatura, taglio e microlavorazioni
su materiali metallici e non metallici. Nel
caso in esame è stato scelto per la capacità di
erogare impulsi con potenze di picco fino a 20
kW, la possibilità di fornire la massima potenperché
può essere facilmente integrata negli
attuali sistemi automatici di saldatura, senza
dovere effettuare modifiche sostanziali della
loro architettura.
Le prove sono state realizzate andando a trat-
68 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
3. Superfici ottenute dopo
trattamento: a) superficie
completamente pulita; b)
superficie parzialmente pulita.
T3. Condizioni di processo analizzate
e loro livelli.
tare aree di 10 x 10 mm. Le aree sono state
trattate facendo muovere il fascio laser al loro
interno, lungo linee parallele opportunamente
distanziate, in analogia a quanto riportato nello
schema di Figura 1. Durante le prove è stata
mantenuta costante la potenza media al valore
massimo nominale (30 W), mentre sono stati
variati i seguenti parametri di processo: potenza
di picco (Pp); velocità di scansione (Vs) e passo.
Quest’ultimo rappresenta la distanza tra due
linee successive. In Tabella 3 si riportano le
condizioni di processo analizzate ed i loro livelli.
Una volta realizzati i provini, si è proceduto
alla misura della quantità di materiale asportato
in termini di percentuale di area pulita
(Ap), ossia la percentuale dell’area trattata
dove era stato totalmente rimosso il primer.
Per effettuare queste misure è stato necessario
acquisire le immagini di tutti i campioni e
sottoporle ad elaborazione grafica. Il processo
di elaborazione grafica, sebbene non particolarmente
complicato, ha richiesto una serie
di passaggi prima di poter definire la percentuale
di area pulita. Questo perché il colore
del primer (grigio chiaro) era molto simile a
quello della lamiera nuda. In particolare l’elaborazione
ha richiesto i seguenti passaggi:
a) downgrade dell’immagine a 1.200 dpi, 8 bit;
b) inversione del colore (questa operazione
consente un miglioramento del contrasto tra
il primer e la lamiera);
c) individuazione dei colori corrispondenti al
primer (il colore del primer è composto da
non meno di tre tonalità);
d) trasformazione dei colori del primer in trasparente
(nel formato natio il trasparente non
esiste, questo permette di ridurre l’errore nel
computo della percentuale di area pulita);
e) trasformazione dei neri in bianco (serve a
non aggiungere pixel alle zone non trattate);
f) nuova inversione dei colori;
g) trasformazione in scala di grigi (a questo
punto dell’elaborazione i pixel bianchi sono
assenti);
h) trasformazione del trasparente (primer) in
bianco.
Così facendo, alla fine del processo, i pixel
di colore bianco all’interno dell’immagine in
scala di grigi rappresentavano le sole zone in
cui era ancora presente il primer. In Figura
2 si riporta l’immagine di una superficie realizzata
con un passo elevato (180 micron). La
4. Diagramma
dell’effetto
medio
dei parametri
di processo.
porzione di sinistra (a) dell’immagine è in formato
natio, quella di destra (b) è come appare
dopo l’elaborazione grafica.
Oltre alla percentuale di area pulita, conoscendo
i tempi di lavorazione, si è andati a
calcolare la velocità di avanzamento equivalete
del sistema (Va, espressa in mm/min).
Questa rappresenta la velocità di trattamento
della lamiera, calcolata, nel caso specifico,
assumendo una larghezza dell’area pulita pari
a 10 mm, valore compatibile con quello richiesto
per le lamiere da 6 mm di spessore.
Per l’analisi dei dati si è utilizzato un classico
settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 69

tecnologia
pioni ed è in Figura 5.Nellafigurasiriportano
le immagini di due superfici dopo trattamento
di pulizia ottenute a parità di Vs (1.400 mm/s)
e passo (160 micron) ma con differente potenza
impulsiva: a) Pp=10 kW; b) Pp=20 kW. Nella
porzione a destra delle due immagini, il grigio
indica l’area pulita con il metallo esposto, il
bianco l’area con il primer ancora aderente alla
superficie. Dal confronto di queste due immagini
si osserva che lo spessore delle linee grigie
(aree pulite) è maggiore nella superficie trattata
a 20 kW rispetto a quella trattata a 10 kW. Di
5. Confronto tra due superfici dopo
pulizia laser ottenuta a Vs=600
mm/s, Passo 200 micron e:
a) Pp=10 kW; b) Pp=20 kW. Nella zona
destra delle immagini, il grigio indica
le aree con il metallo esposto, il bianco
le aree con il Primer.
6.
Diagrammi
delle
interazioni.
ficativi, ossia influenzano direttamente il valore
della percentuale di area pulita. Inoltre, l’analisi
ha indicato come significative tutte le interazioni
tra i parametri. Ciò significa che l’effetto della
variazione del singolo parametro dipende dai
valori utilizzati per gli altri due parametri.
In Figura 4 si riporta il valore medio di Ap al
variare dei singoli parametri di processo. Dalla
figura si osserva che un aumento della potenza
di picco comporta un aumento della percentuale
di area pulita. Al contrario un aumento della
velocità di scansione o del passo, comporta
una riduzione della quantità di materiale rimosso.
Quanto osservato non è inaspettato. Di fatto,
un aumento della potenza di picco fa si che aumenti
la larghezza della zona pulita per singola
linea percorsa dal fascio laser e, di conseguenza,
la quantità totale di materiale rimosso durante
l’intera scansione. Quanto appena detto è
confermato dall’analisi delle immagini dei camapproccio
statistico, ossia l’analisi della varianza
(anche detta ANOVA). In particolare,
si è andati a valutare l’effetto dei parametri
di processo sulla percentuale di area pulita,
e le condizioni ottimali di processo (quelle
che assicuravano una Ap maggiore del 95%).
Una volta individuate queste ultime, si è proceduto
alla valutazione della massima velocità
di avanzamento equivalente.
Risultati della sperimentazione
In Figura 3 si riportano le immagini non ancora
elaborate delle superfici di due campioni
trattati in condizioni differenti: a) superficie
totalmente pulita, b) superficie parzialmente
pulita. I punti neri che si vedono nella figura
3a sono relativi a macchie di ossido già presenti
sulla lamiera. Inoltre si deve notare che
nel campione b), nonostante la percentuale di
area pulita risulti essere molto bassa, lo spessore
del primer risulta notevolmente ridotto.
Da questo punto di vista, si può dire che la
scelta di utilizzare Ap come indice di pulizia
è sicuramente vincente poiché sottostima la
pulizia reale della superficie.
Per verificare l’influenza dei parametri sul processo
si è utilizzata la procedura dell’ANOVA,
di cui non si riporta la tabella finale per brevità.
L’analisi ha evidenziato che tutti i parametri di
processo utilizzati (Pp, Vs e Passo) sono signi-
conseguenza l’adozione di elevate potenze di
picco, a parità di potenza media erogata (30W),
risulta più vantaggioso in termini di Ap.
In merito all’effetto della velocità e del passo,
si deve considerare che dal primo dipende la
quantità di energia fornita dalla sorgente lungo
la singola scansione, dal secondo dipende
sia l’energia totale rilasciata sulla superficie
trattata che la quantità di area sottoposta a
trattamento. Ovviamente, ad elevati valori di
velocità corrispondono basse energie rilasciate
lungo la singola scansione; mentre
ad un passo elevato corrisponde sia una minore
energia totale rilasciata sulla superficie
che una minore superficie esposta. Di conseguenza
Ap diminuisce all’aumentare della
velocità o all’aumentare del passo.
In merito alle interazioni, Figura 6, si può
dire che quando uno dei tre parametri di processo
è settato in condizione sfavorevoli (Pp
70 - APPLICAZIONI LASER - PubliTec

technology
7.
Percentuale
di area pulita
(Ap) al variare
della velocità di
scansione (Vs)
e del Passo per
Pp=20 kW.
tura ad arco sommerso. D’altra parte, considerando
che nel mercato attuale sono disponibili
sorgenti simili fino a 200 W, si può facilmente
stimare che, con queste ultime sorgenti, sia
possibile raggiungere velocità di avanzamento,
a parità di larghezza di trattamento (10 mm),
dell’ordine dei 2.000 - 2.500 mm/min.
basso, Vs alto o Passo alto) la variazione degli
altri comporta un effetto maggiore.
Da quanto esposto sembrerebbe che lavorare
ad alte potenze di picco, basse velocità di
scansione e passo stretto sia la soluzione ottimale,
perché in queste condizioni è possibile
ottenere la massima percentuale di area pulita.
In realtà, come detto prima, ai fini dell’applicazione
industriale si deve considerare
che, fissata la larghezza dell’area di pulizia, la
velocità di scansione ed il passo determinano
univocamente la velocità di avanzamento
equivalete del sistema. Ovviamente velocità
di avanzamento troppo basse non consentirebbero
un efficace applicazione del processo
in ambito industriale. Per verificare le velocità
raggiungibili con il sistema adottato, si è proceduto
a ricavare il diagramma dell’Ap medio
in funzione della velocità di scansione e del
passo per il caso più favorevole, ossia per la
potenza di picco pari a 20 kW (Figura 7). Da
8. Velocità
d’avanzamento
(Va) al variare
della velocità di
scansione (Vs) e
del Passo. L’area
compresa tra le
linee tratteggiate
corrisponde
a valori di
Ap compresi
nell’intervallo
95-98%.
questo diagramma sono state ricavate le condizioni
di processo in cui è possibile ottenere
una Ap pari all’95% e quelle in cui è possibile
ottenere una Ap pari a 98%. Si è quindi
proceduto a ricavare l’analogo diagramma per
la le velocità di avanzamento (Figura 8) ea
sovrapporre a questo i confini delle aree di
processo dove è possibile avere una Ap pari
al 95% o al 98%. Nel diagramma di Figura 8,
la linea tratteggiata rappresenta, appunto, tali
confini. Dal diagramma è facile dedurre che
accettando una Ap pari al 95% (linea tratteggiata
nera) è possibile lavorare con velocità
di avanzamento dell’ordine dei 600 mm/min.
mentre volendo superare il valore del 98%
(linea tratteggiata bianca) la velocità massima
si riduce a 500 mm/min.
I risultati, sebbene siano stati ottenuti in laboratorio,
sono molto interessanti, poiché le velocità
ottenute sono confrontabili con i valori adottati
nella saldatura con gli attuali sistemi di salda-
Conclusioni
Nel presente studio si è utilizzato un laser
Yb:YAG in fibra da 30 W, a elevata efficienza
energetica, per dimostrare la fattibilità del processo
di pulizia laser delle lamiere rivestite con
Pre Construction Primer utilizzate nella cantieristica
navale. I risultati ottenuti sono molto interessanti
alla luce del fatto che questi possono
essere già utilizzati per lo sviluppo e la realizzazione
di un sistema automatico di saldatura
per l’industria delle costruzioni navali. Nell’ambito
dei parametri investigati e della sorgente
utilizzata, l’analisi dei risultati sperimentali ci
permette di trarre le seguenti conclusioni:
• la percentuale di area pulita (Ap) è influenzata
dalla potenza di picco, dalla velocità di
scansione e dal passo;
• Ap aumenta all’aumentare della potenza di
picco e diminuisce all’aumentare della velocità
di scansione e/o del passo utilizzato;
• velocità di avanzamento dell’ordine dei 600
mm/min, possono essere facilmente ottenute
considerando come target una Ap di circa il 95%;
• considerando un target per Ap di circa il
98%, la velocità di avanzamento si riduce a
circa il 500 mm/s;
• infine, considerando che nel mercato attuale
sono disponibili sorgenti simili fino a 200
W, si può facilmente stimare che, con queste
ultime sorgenti, sia possibile raggiungere velocità
di avanzamento dell’ordine dei 2.000 -
2.500 mm/min. l
QUALIFICA AUTORI
Leone Claudio 1-2 , Genna Silvio 2 ,
Luigi Nele 1 , Doriana D’Addona 1 .
1 Dipartimento di Ingegneria Chimica, dei
Materiali e della Produzione Industriale,
Università degli Studi di Napoli Federico
II, P.le Tecchio 80 - 80125 Napoli, Italy.
2 Centro di Ricerca Interuniversitario
CIRTIBS Università degli Studi di Napoli
Federico II, P.le Tecchio 80 - 80125
Napoli, Italy.
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settembre ottobre 2015 APPLICAZIONI LASER - 71

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