Siemens Energy e DNV automatizzano il controllo qualità e la certificazione della stampa 3D in metallo

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La società globale di gestione del rischio DNV GL ha collaborato con Siemens Energy per far avanzare l’AM in metallo oltre le soluzioni frammentarie esistenti per il controllo di qualità e la certificazione. Gli esperti di Siemens Energy a Finspång, in Svezia, hanno creato una piattaforma di controllo qualità automatizzata denominata AM Cockpit, che viene abbinata allo strumento di garanzia della qualità Independent Quality Monitor (IQM) di DNV. Insieme, i due prodotti sono in grado di eseguire certificazioni automatizzate e remote che attestano che le parti stampate possono essere confrontate con una stampa master approvata.

Una schermata dal monitor AM che mostra la stampa in corso.

AM Cockpit raccoglie i flussi di dati dei sensori e le immagini del letto di polvere dal processo di produzione nei sistemi PBF, creando un riepilogo digitale di ciascuna parte stampata ed evidenziando le posizioni problematiche di un componente. Allo stesso tempo, IQM monitora continuamente la qualità dei dati tramite nuovi algoritmi e logiche di conformità. L'IQM è stato sviluppato nell'ambito del progetto europeo InterQ per una produzione senza difetti.

Essendo uno dei primi ad adottare la produzione additiva in metallo per la produzione di parti finali industriali, Siemens si è affermata come leader nel settore. La sua attività Siemens Energy, recentemente separata, è stata sottoposta al rigoroso processo di test, qualificazione e raggiungimento della ripetibilità con la fusione laser a letto di polvere (LPBF) delle pale delle turbine a gas.

Un frontale del bruciatore stampato in 3D con circa 8700 strati di superlega di nichel ad alta temperatura. Il processo di stampa dura circa una settimana e viene eseguito in una macchina L-PBF con un sistema laser quadruplo progettata per la produzione in serie. Le forme geometriche avanzate possibili con la stampa 3D sono particolarmente preziose per una migliore miscelazione di combustibili e aria, nonché per un migliore raffreddamento delle superfici esposte alla fiamma.

Ora sta estrapolando quell'esperienza al resto del mondo. Ciò includeva il lancio di una rete di servizi AM industriale, MakerVerse, e la concessione in licenza dei suoi dati a Senvol. L’ultima mossa con DNV lo vedrà partecipare all’ispezione e alla certificazione delle parti metalliche stampate in 3D. Da parte sua, DNV è stata all’avanguardia nella certificazione di componenti stampati in 3D, in particolare per settori come quello petrolifero e del gas, nonché offshore e marittimo, avendo avviato il suo programma di approvazione di prima classe nel 2014.

La partnership offre ad entrambe le entità posti sicuri non solo nel mondo della stampa 3D, ma anche nel controllo di qualità per il settore della stampa 3D energetica. Come ha spiegato il macroanalista di 3DPrint.com Matt Kremenetsky nel primo post della sua serie AM Drilldown, "L'ascesa dell'AM è, soprattutto, una questione energetica, perché la tecnologia ha il potenziale per influenzare la necessità dell'umanità di gestire il proprio consumo energetico da entrambi i lati. dal lato della domanda e dell’offerta”.

Una maggiore efficienza energetica consentita attraverso componenti riprogettati e stampati in 3D ridurrà il consumo di energia e, di conseguenza, l’inquinamento da gas serra (escludendo le questioni relative al paradosso di Jevons). A sua volta, l’AM rappresenta forse il frutto più a portata di mano per la decarbonizzazione, spiegando perché così tanti finanziamenti governativi sono stati destinati a questa tecnologia solo nell’ultimo anno.

Mentre DNV certifica queste parti, Siemens Energy si è concentrata su un aspetto chiave della produzione di energia che sarà cruciale per qualsiasi numero di tecniche di generazione di energia: le turbine a gas. Oggi, la maggior parte delle turbine a gas si basa su combustibili fossili, ma man mano che l’idrogeno diventerà una tecnologia verde, richiederà la stessa efficienza migliorata che Siemens sta applicando al gas naturale.

"Grazie alla sua libertà di progettazione, l'AM è la tecnologia principale che consente a Siemens Energy di sviluppare e modificare le turbine a gas per funzionare con carburanti verdi, come l'idrogeno", ha affermato Hans Holmström, CEO di Siemens Energy in Svezia.

Immagini per gentile concessione di DNV.

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