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OPM250L

japan made products

OPM250L

New Creation, New Form.

New Creation,New Form. The new shape is made with grown technology.

La Stampante 3D di Precisione per Metalli Sodick OPM250L ha creato un innovativo metodo nella lavorazione degli stampi plastica che permette di ottenere prestazioni rivoluzionarie nella loro fabbricazione.

Con questo sistema si ottiene una produttività migliorata, riduzione dei tempi di consegna, ed una sostanziale riduzione dei costi dei prodotti stampati, che non sarebbero possibili con i metodi convenzionali di produzione, che richiedono processi complessi e competenze esperte. Allo stesso tempo, l’Internet delle Cose (IoT) è applicato per permettere un controllo automatico e non presidiato del luogo di produzione e permettere le operazioni di produzione in luoghi remoti, ottenendo un significativo risparmio del lavoro complessivo.

Il Gruppo Sodick si impegna ad applicare le proprie tecnologie chiave in tutti i processi per offrire soluzioni complete, motivati dalla filosofia aziendale “Creiamo quello che non possiamo trovare nel mondo” che si tramanda da quando l’azienda è stata fondata.


One Stop Solution

Sodick è orgogliosa di proporre soluzioni uniche relative alla stampa 3D di metalli

La Stampante 3D di Precisione per Metalli OPM250L permette di essere leader del settore offrendo “una soluzione completa”.
Sodick provvede un supporto integrato per tutti i processi dal progetto allo stampaggio mediante l’interconnessione delle sue tecnologie, includendo elettroerosioni a filo, elettroerosioni a tuffo, macchine di stampaggio ad iniezione, ed i centri di lavoro. La capacità di eseguire la sinterizzazione laser e la lavorazione di fresatura ad alta velocità nella stessa macchina permette la realizzazione di stampi complessi con un elevato grado di libertà ed un accurato grado di finitura che sarebbe semplicemente impossibile con i metodi convenzionali.

Stampante 3D di Precisione per Metalli

Stampante 3D di Precisione per Metalli

OPM250L ha la capacità di eseguire lavorazioni di sinterizzazione laser e fresatura ad alta velocità nella stessa macchina. Uno strato uniforme di polvere metallica (processo di stratificazione) è fusa e solidificata mediante un raggio laser. Successivamente è lavorato con precisione mediante la fresatura ad alta velocità con utensili che permettono di ottenere superfici di alta qualità non possibili con il solo metodo della manifattura additiva.

Macchina per Stampaggio ad Iniezione

Macchina per Stampaggio ad Iniezione

Sodick utilizza il sistema V-LINE® che separa il processo di plastificazione dal processo di iniezione. Adottando il sistema proprietario V-LINE® permette lo sviluppo di un sistema senza riflusso. Dopo la pesatura, il flusso è attivamente interrotto prima che l’operazione di iniezione venga eseguita, così che tutta la resina preparata possa essere iniettata nello stampo.

Centro di Lavoro

Centro di Lavoro

Così come applichiamo la nostra esperienza nei sistemi a motori lineari ed alla fresatura ad alta velocità, la serie UH offre un pratico software di simulazione ed un moderno design curvo. I centri di lavoro Sodick consentono il completo equilibrio nella piena operatività dei motori lineari, per ottenere elevata velocità, elevata precisione ed altissima qualità di lavorazione.

Elettroerosione a Tuffo

Elettroerosione a Tuffo

Il nuovo metodo di lavorazione “arc-less” installato come standard per ridurre sostanzialmente i tempi di lavorazione ed i costi complessivi, riduce gli errori degli operatori usando meno elettrodi. Inoltre, il circuito SVC che abilita la funzione di lavorazione ad elevata finitura crea rapidamente superfici con qualità satinata od a specchio.

Elettroerosione a Filo

Elettroerosione a Filo

Il sistema Smart Pulse per il controllo della scarica elettrica ed il sistema proprietario di servo tensionamento del filo consentono entrambi elevata velocità e precisione con prestazioni eccezionali. Inoltre, il sistema di infilaggio automatico ad alta velocità FJ-AWT include la funzione di raddrizzamento del filo e consente un elevato livello di affidabilità. Questo riduce le ore di lavoro e permette, lunghi periodi di non presidiato, funzionamento ad alta velocità.


High Power Laser &High Speed Milling

Manifattura additiva mediante la Stampante 3D di Precisione per Metalli

OPM250L è una macchina che crea uno strato uniforme di polvere metallica (processo di stratificazione) il quale viene fuso e solidificato mediante un raggio laser. La macchina quindi effettua una operazione di fresatura ad alta velocità mediante utensile per ottenere una finitura accurata. Sodick riesce ad ottenere un processo di stampa 3D di metalli ad alta velocità grazie all’adozione di un laser in fibra con la potenza massima di 500 W in cui l’oscillatore laser fonde e solidifica la polvere metallica.

OPM250L ha un mandrino a 45000 min-1 che permette una lavorazione ad alta velocità e precisione con l’effetto sinergico dei motori lineari Sodick di rapido ed accurato posizionamento. Un sistema di cambio utensile automatico (ATC) ed un sistema di misura automatica della lunghezza utensile sono presenti per permettere di effettuare un processo automatico per lunghi periodi di tempo.

Ristratificazione

Ristratificazione

Ripetute sequenze di sinterizzazione laser e stratificazione polveri metalliche sono effettuate.

Lavorazione laser

Lavorazione laser

La fresatura è effettuata dopo 10 operazioni di sinterizzazione laser. Questi processi sono ripetuti per ottenere la stampa 3D (manifattura additiva) del pezzo.

Fresatura ad alta velocità

Fresatura ad alta velocità

Stampa 3D del metallo

Stampa 3D del metallo

Stampo con canali di raffreddamento

Stampo con canali di raffreddamento


Core Technology

Unità CN e sistema CAM dedicato OS-FLASH

Dopo la progettazione di uno stampo con canali di raffreddamento 3D mediante l’utilizzo di CAD specifici, viene effettuata l’analisi simulata delle temperatura della resina con un sistema CAE. Successivamente, il modello CAD 3D ottimizzato è caricato all’interno del sistema CAM dedicato “OS-FLASH”, che permette di calcolare i programmi CN necessari e trasferirli al controllo numerico della macchina LN2RP.

Schermata di impostazione

Schermata di impostazione

Permette di impostare facilmente la lavorazione dello stampo. I dati di lavorazione possono essere importati semplicemente con una operazione “drag & drop”

Schermata di lavorazione laser

Schermata di lavorazione laser

Mostra l’andamento del processo di lavorazione laser

Schermata di gestione utensili

Schermata di gestione utensili

Acquisisce informazioni dal sistema CAM e mostra le impostazioni degli utensili e del loro stato.

Controller di movimento Sodick

Controlla in modo accurato il movimento dei motori lineari in base ai comandi provenienti dal controllo CN. I controller di movimento K-SMC sono progettati e realizzati da Sodick per essere affidabili nella gestione di movimenti ad alta velocità, elevata accelerazione e posizionamento preciso.

Motori Lineari

Sodick impiega motori lineari con elevate performance sviluppati e prodotti da Sodick che realizza unità senza l’utilizzo di viti a ricircolo di sfere. Questi motori lineari mantengono l’assenza di giochi di inversione, posizionamento accurato del movimento asse, che è impossibile ottenere con i sistemi tradizionali che utilizzano viti a ricircolo di sfere. I motori lineari Sodick sono usati per gli assi principali della macchina, inclusi gli assi utilizzati per effettuare la fresatura ad alta velocità, preservando precisione e velocità.

Unita CN e sistema CAM dedicato OS-FLASH

Lavorazione ad alta velocità

Sodick ha favorito l’uso della tecnologia di lavorazione in fresatura ad alta velocità mediante i centri di lavoro per molti anni. OPM250L permette finiture stabili per un ampio campo di applicazioni adottando la provata esperienza acquisita con i centri di lavoro ad alta velocità.

Lavorazione ad alta velocità

Tecnologia della camera a vuoto

La nostra esperienza di costruzione di camera a vuoto si è evoluta come tecnologia proprietaria per 10 anni, sin da quando è stata adottata nelle macchine PF00A/PF32A a fascio di elettroni PIKA FINISH EBM presentata nel Settembre 2003 è applicata alla costruzione di questa macchina. Mantiene una elevata concentrazione di gas inerte per avere una sinterizzazione stabile.


Internet delle Cose per lo stampo (IoT)

Internet delle Cose per lo stampo (IoT)

Controlli automatici non presidiati, operazioni remote

L’esperienza di tecnici preparati era indispensabile per costruire stampi con metodi convenzionali che richiedono processi complessi e coinvolgono un elevato numeri di parti e più macchine utensili. Comunque, OPM250L è probabilmente la sola macchina che permette di configurare un sistema produttivo mediante una stampante 3D per metalli per realizzare stampi che fondamentalmente posso essere realizzati come pezzo-unico. In aggiunta, OPM250L effettua una costruzione dello stampo con una elevata densità del materiale sinterizzato per ottenere un componente finito di qualità e precisione.
In questo modo, mediante l’utilizzo di dati stampo qualitativi è possibile produrre stampi con la stessa qualità ovunque. È facile applicare “Internet per le Cose” (IoT) allo stampo per controllare la produzione dal luogo di progettazione verso una locazione remota.
Questo tipo di automazione permette di ottenere risultati significativi nella riduzione dei costi, riduzione dei tempi di consegna, minor numero di ore di lavoro. Così da produrre prodotti di qualità indipendentemente dal luogo in cui vengono realizzati.

Misure di Sicurezza

L’unità CN Sodick applica le seguenti misure di sicurezza alle connessioni di rete.

L’unità LN2RP offre:
・Protezione di sistema mediante la funzione FBWF (File-Based Write Filter)
・Inibizione dell’esecuzione di files diversi dai file di sistema CN
・Comunicazione tra unità e PC esterni mediante FTP
・Inibizione delle connessioni esterne, eccetto le unità di memoria USB certificate Sodick

L’elevata qualità di lavorazione crea IoT per lo stampo

La produzione di stampi richiede una elevata densità di sinterizzazione (99,9 % di indice di fusione) ed una accurata lavorazione. OPM250L offre entrambi gli aspetti, permettendo finiture (classe SPI-A2) non possibili con le convenzionali stampanti 3D per metalli gestendo sia l’esterno che l’interno

L’elevata qualita di lavorazione crea IoT per lo stampo

Test di lavorazione per verificare la precisione

Precisione necessaria di ±1/100 mm con acciaio maraging Ottenuta su tutte le forme

Test di lavorazione per verificare la precisione Test di lavorazione per verificare la precisione

La rivoluzione dello stampaggio plastica mediante OPM250L

La rivoluzione dello stampaggio plastica mediante OPM250L

Quando i componenti plastici sono ottenuti mediante stampaggio ad iniezione, le prestazioni allo stampaggio sono influenzate da come viene costruito lo stampo. Il controllo della temperatura all’interno dello stampo è sempre un elemento critico. OPM250L può produrre stampi con canalizzazioni di raffreddamento 3D liberamente posizionate all’interno. Questo elimina la generazione di temperature irregolari nello stampo. Permette cicli di stampaggio ultra-rapidi impossibili con uno stampo convenzionale ed al tempo stesso l’ottimizzazione del ritiro. E come ultimo bonus, il tempo di realizzazione dello stampo si dimezza o più.

Uniformità, elevato controllo della produzione (stampo IoT) da una locazione remota

Elevato livello di precisione della lavorazione in elementi configurati come pezzo-unico

Il software di simulazione Moldex3D (Core Tech System Co., Ltd) del processo di stampaggio ad iniezione permette di definire canali di raffreddamento 3D che normalmente sono disegnati solo in 2D.
Esso permette inoltre di simulare lo stampaggio del componente durante il processo di iniezione. Comparando le deformazioni del componente per lo stesso tempo di raffreddamento si rileva che la deformazione è minore con l’impiego di canali di raffreddamento 3D.

Stampo convenzionale: canali di raffreddamento 2D
  • ●La deformazione deve essere stimata per la produzione stampo
  • ●La deformazione stimata può risultare di un gradiente inverso alla direzione del ritiro sul prodotto
  • ●Un tassello scorrevole potrebbe essere richiesto nella costruzione dello stampo
Stampo OPM: canali di raffreddamento 3D
  • ●Poiché è possibile definire canali di raffreddamento 3D, gli stampi possono essere prodotti senza stime di deformazione.
  • ●La costruzione dello stampo è semplice, non sono necessari tasselli scorrevoli nella sua realizzazione

Riduzione totale dei costi

Riduzione del tempo di consegna

Eliminata la deformazione degli oggetti stampati permettendo a stampi convenzionali divisi in tasselli di essere realizzati come pezzo unico con l’impiego di canali di raffreddamento ottimali che non sono realizzabili con le macchine utensili convenzionali.

Riduzione totale dei costi
Riduzione del tempo di consegna

Riduzione significativa del tempo di realizzazione dello stampo

Riduzione significativa del tempo di realizzazione dello stampo Riduzione significativa del tempo di realizzazione dello stampo

Confronto della deformazione dei prodotti stampati

Sodick F.T

Confronto della deformazione dei prodotti stampati

Esempi

Connettore EV

Per migliorare il raffreddamento attorno alle nervature centrali, i canali di raffreddamento sono organizzati per avvolgerle. L’interno dei canali di raffreddamento è lavorato per migliorare la rugosità superficiale ed avere un adeguato volume di raffreddamento attraverso i canali da 1.2 mm di diametro. Tutte le lavorazioni possono essere ottenute con un processo unico in OPM250L, incluse tutte le nervature presenti sul perimetro.

Dati

Tempo lavorazione stampo (sinterizzazione): 15 ore
Tempo di taglio: 28 ore
Tempo totale: 43 ore
Dimensione stampo: 60 mm x 40 mm x 40 mm Z
Materiale: acciaio maraging
Utensili: frese sferiche da 1.0 e 2.0 mm di diametro

Connettore EV

Scatola interrutore

Un canale di raffreddamento a spirale è collocato nella protrusione che è difficile da raffreddare per conseguire una elevata efficienza di raffreddamento rispetto ad un normale raffreddamento a getto o laterale. In aggiunta, un canale di raffreddamento periferico raffredda uniformemente il prodotto stampato riducendo le deformazioni su di esso.

Dati

Tempo di lavorazione stampo (sinterizzazione): 17 ore
Tempo di taglio: 25 ore
Tempo totale: 42 ore
Dimensione stampo: 120 mm x 70 mm x 73 mm Z (inclusa piastra base)
Materiale: acciaio maraging
Utensili: fresa sferica 1.0 e 2.0 mm di diametro, fresa piana 1.0 mm di diametro

Scatola interrutore

Nucleo a forma di condotto

OPM250L permette di progettare un canale di raffreddamento a spirale all’interno della forma curva, che è impossibile da lavorare con macchine utensili convenzionali. L’elevata precisione del processo realizza la forma esterna incluse le nervature profonde e la struttura della spirale interna che può essere gestita con una sola macchina.

Dati

Tempo di lavorazione stampo (sinterizzazione): 16 ore
Tempo di taglio: 43 ore
Tempo totale: 59 ore
Dimensione stampo: 92.1 mm x 36.3 mm x 33 mm Z
Materiale: acciaio maraging
Utensili: fresa sferica da 1.0 e 2.0 mm di diametro

Nucleo a forma di condotto

Nucleo cilindrico alettato

Canali di raffreddamento adeguati sono disegnati al centro del cilindro circondato da profonde nervature per ottenere un elevato raffreddamento nell’estremità. Le nervature multiple possono essere finite solo con OPM250L, con significative riduzioni del numero di processi di lavorazione.

Dati

Tempo di lavorazione stampo (sinterizzazione): 29 ore
Tempo di taglio: 67 ore
Tempo totale: 96 ore
Dimensione stampo: 79.6 mm x 39.8 mm x 61 mm Z
Materiale: acciaio maraging
Utensili: fresa sferica 1.0 e 2.0 mm di diametro, fresa piana 1.0 e 4.0 mm di diametro

Nucleo cilindrico alettato

Sodick OS-FLASH sistema CAM dedicato per OPM250L

Importazione dei dati modello

Impostazione di parametri specifici per la lavorazione combinata

Interfaccia CAD

Dati di taglio

Dati laser

OS-FLASH è un sistema CAM dedicato per OPM250L. Il sistema riceve i dati CAD da formati come IGES, STEP e Parasolid per creare i dati di lavorazione laser e di taglio. Algoritmi di calcolo unici permettono velocità di elaborazione per creare un percorso di lavorazione estremamente preciso.

Creazione dei dati laser

Mediante l’uso dell’offset 3D applicato al modello 3D di origine, possono essere generati diversi tipi di dati laser, come strutture composte da due layer che consistono in parte fusa e parte nucleo oppure un metodo di sinterizzazione che crea un modello a scacchi. I dati laser possono anche essere generati da file STL, permettendo la realizzazione di stampi mediante dati scansionati

Creating Laser Data

Dati di taglio ottimizzati

Un sofisticato e rapido sistema di editing può essere utilizzato per ottimizzare i dati di taglio e ridurre i tempi di lavorazione con ridotto carico utensile.

Dati di taglio ottimizzati

Simulazione

La simulazione di lavorazione può essere usata per verificare zone non lavorate o con eccessivo carico utensile. Il calcolo del tempo di realizzazione stampo usa la simulazione della lavorazione considerando i tempi di movimento della macchina per avere un appropriato processo.

Simulazione

Accessori

Mandrino ad alta velocità, telecamera CCD

La caratteristica velocità di 45000 min-1 permette la fresatura ad alta velocità. Un telecamera CCD è usata per la correzione del posizionamento laser.

Cambio utensile automatico (ATC)

Una unità che automatizza il cambio utensile tra il mandrino ed il magazzino. Fino a 16 utensili possono essere immagazzinati.

Unità di misura automatica della lunghezza utensile

L’unità misura la distanza tra il piano di riferimento mandrino e la punta utensile.

Zona di sostituzione utensile

La zona in cui gli utensili posso essere sostituiti nel cambio utensile automatico (ATC).

Generatore di azoto

Fornisce azoto nella zona di lavorazione.

Laser in fibra (500 W)

Provvede l’emissione del raggio laser che sinterizza la polvere metallica.

Apertura di scarico

Aper tura di scarico per la zona di lavorazione.

Porta di accesso operatore ampia

Mediante l’adozione di una porta operatore ad ampia apertura, permette la preparazione della lavorazione e la manutenzione agevole.

Tavola di lavoro

Possiede punti di fissaggio e regolazione per fissare la base di sinterizzazione e regolarne l’altezza.

Sistema di regolazione volume di polvere alimentata

Meccanismo per ridurre l’area stratificata quando lo stampo ha una superficie ridotta (opzionale). *Schema concettuale

Alimentatore materiale

Vasca di contenimento materiale per l’asservimento al gruppo stratificazione. I due serbatoi superiori sono riempiti di materiale e posizionati al di sopra per riempirla.

Contenitore di raccolta materiale usato

Il contenitore che recupera il materiale resta in macchina fino al completamento lavorazione.


Specifiche tecniche

Specifiche tecniche

Macchina

Macchina

Laser

Laser

Mandrino / Cambio utensile automatico

Mandrino / Cambio utensile automatico

Opzioni

Opzioni

Polvere metallica

Polvere metallica

Unità CN LN2RP

Unità CN LN2RP