AgieCharmilles LASER S di GF Machining Solutions: una risorsa preziosa per gli industrial designer nella ricerca di sostenibilità, funzionalità, produttività e qualità

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Sostenibilità, funzionalità e ispirazione rappresentano il cuore e l'anima di un design industriale efficace e la nuova serie di testurizzazione laser completamente digitale AgieCharmilles LASER S di GF Machining Solutions ha dimostrato di essere una risorsa preziosa per gli industrial designer. Questa soluzione offre una qualità impeccabile e una libertà di design senza precedenti tenendo sotto controllo i costi grazie a un'efficienza di lavorazione completamente nuova.

Stojan+Voumard, studio creativo e società di consulenza in materia di design con sede a Ginevra (Svizzera), ha confermato di recente che la serie LASER S a cinque assi rappresenta una risorsa preziosa per gli industrial designer. Nell'ambito di una collaborazione di ricerca con GF Machining Solutions, Guido Lanari, Senior Designer e Team Manager della Computer-Generated Imagery (CGI) di Stojan+Voumard ha progettato un prototipo per mettere questa serie alla prova.

“Ritengo che il design industriale sia una fusione tra arte e tecnica,” ha affermato Lanari, la cui esperienza professionale comprende progetti per Bulgari, Rolex Baselworld, SIG e KitchenAid. “Vantiamo una profonda conoscenza dei processi produttivi e delle condizioni tecniche, ma abbiamo sviluppato anche una sensibilità per l'estetica, la user experience e la comunicazione sotto ogni aspetto.”

Le sfide dei metodi convenzionali

Nonostante la presenza di prove fondate secondo le quali le innovazioni nel design migliorano le prestazioni di mercato del prodotto, le attuali tecnologie di testurizzazione delle superfici, quali l'incisione chimica, pongono dei limiti ai progettisti in termini di prevedibilità del design delle superfici e di obiettivi di sostenibilità ambientale. In passato, la testurizzazione laser comportava un elevato costo per parte, ma la LASER S ha cambiato le regole del gioco grazie alla sua efficienza che rende la tecnologia più accessibile.

L'incisione chimica, un metodo a lungo apprezzato per la testurizzazione di parti e utensili di alto valore, come gli stampi a iniezione, richiede l'utilizzo di sostanze corrosive (acidi) e un'impegnativa mascheratura del pezzo (selettività) per eseguire il processo strato per strato. In più, essendo un processo manuale, l'incisione chimica necessita di un'elevata manodopera ed è soggetta all'errore umano. Inoltre, dato che dipende da una reazione chimica, la rettilineità e l'uniformità dell'applicazione del modello possono essere difficili da raggiungere e mantenere in tutti i cicli di produzione e gli utenti potrebbero essere obbligati a sacrificare la tolleranza dimensionale. Allo stesso tempo, le tecnologie emergenti sono lente e non offrono le finiture di alta qualità a cui aspirano gli industrial designer e i loro clienti.

Testurizzazione laser sul banco di prova

Per mettere alla prova la serie LASER S, GF Machining Solutions ha sfidato Lanari a progettare un prototipo che integrasse una serie di caratteristiche superficiali, dalle più semplici alle più complesse. Nel progetto di Lanari, un uccello estremamente stilizzato di 120 x 120 x 110 mm, sono state intenzionalmente inserite precise sfide di lavorazione. Tra queste rientravano un sottosquadra di 30° dalla parte anteriore del progetto fino alla parte inferiore e a quella interna del pezzo, doppie superfici curve e transizioni continue difficili da realizzare tra le elaborate geometrie delle superfici.

La forma è stata prima sottoposta a sgrossatura partendo da un cubo di alluminio di 150 mm e utilizzando il centro di lavorazione ad altissima velocità Mikron MILL X 600 di GF Machining Solutions. La strategia di lavorazione e la sequenza delle operazioni di taglio sono state fondamentali per ottenere l'alta qualità voluta da Lanari per il pezzo: una finitura della superficie pari a Ra 0,2 μm e totale assenza di segni sulla superficie provocati dalle vibrazioni.

Una finitura impeccabile grazie alla testurizzazione laser

Per la finitura delle superfici è stata scelta la AgieCharmilles LASER S 1000 U. La precisione della macchina e il suo variatore del punto di fuoco ottico (sistema di scansione 3D ad alta velocità) le hanno consentito di seguire la superficie effettiva della parte con la messa a fuoco laser, riducendo il tempo di lavorazione complessivo ed eliminando il rischio di scostamenti qualitativi.

Tra le sfide legate al processo di testurizzazione laser rientravano le condizioni di lavorazione estreme, la complessità delle texture geometriche della superficie (ad es. la struttura a nido d'ape) dettate dal design, l'inserimento da parte di Lanari di un sottosquadra di 30° e, infine, un interno del pezzo con aspetto sabbiato. Il software dedicato all-in-one GF Laser Workstation della macchina, il più potente sul mercato, ha reso possibile la realizzazione di queste caratteristiche critiche. Questa soluzione digitale permette un approfondito controllo della preparazione del lavoro in modo che gli industrial designer possano replicare alla perfezione i loro progetti, oltre alla mappatura UV per applicare le texture e alla simulazione 3D per ottenere una riproduzione perfetta senza sorprese.

Complessivamente, il design di Lanari conteneva tre texture diverse, da una complessa geometria a nido d'ape fino ad arrivare ai modelli sia organici che geometrici, passando per una superficie interna sabbiata ottenuta grazie al Laser Blasting.

I modelli geometrici, che trasmettono un'immagine moderna e all'avanguardia, sono sempre più richiesti nell'industria del product design. Tuttavia, la presenza di una grana geometrica significa complessità se l'esecuzione è affidata alla tecnologia standard: un singolo scostamento nel processo di mappatura verrà ovviamente notato dal cliente finale. Questo dilemma viene risolto dalla tecnologia Laser di GF Machining Solutions in grado di padroneggiare tale complessità e di spianare la strada per le fasi di computer-aided design (CAD) e computer-aided manufacturing (CAM) nel mondo della produzione. Queste caratteristiche rivoluzionarie spiegano le straordinarie prestazioni della serie LASER S in termini di qualità di esecuzione.

La presenza di superfici del prodotto opache, che arricchiscono i prodotti del futuro con un'altra dimensione sensoriale, rappresenta un'ulteriore caratteristica tra le richieste dei product designer. In passato, le superfici opache richiedevano tecniche quali sabbiatura o incisione chimica, due metodi manuali che presentano un alto rischio di errore, o l'elettroerosione a tuffo, un processo complesso per le aree 3D di grandi dimensioni. La serie LASER S vince tutte queste sfide e realizza attività di blasting perfette in termini di posizione e omogeneità della grana, perfino sulle parti 3D più complesse.

L'esecuzione di modelli fini è stata un'altra sfida che Lanari ha voluto conquistare con la tecnologia Laser. Il motivo? L'applicazione estremamente precisa di modelli così fini a forme complesse costituisce un'ulteriore sfida del product design che i metodi tradizionali e manuali lasciano irrisolta. La serie LASER S ha svolto un ottimo lavoro nell'esecuzione di design di modelli spazzolati perfetti con una riproducibilità ineccepibile della posizione della grana.

“È interessante sapere che al mondo esistono soluzioni che ci consentono di superare i limiti. In qualità di progettisti, abbiamo bisogno della tecnologia per realizzare innovazioni e la finitura di un prodotto rappresenta un elemento estremamente importante di un design. La finitura è ciò che trasmette qualità,” ha spiegato Lanari. “La testurizzazione laser offre un valore aggiunto e ci fornisce ulteriori strumenti per applicare i design grafici in tre dimensioni. Sapere che ora possiamo applicare qualsiasi tipo di modello a qualsiasi tipo di forma apre sicuramente numerose porte alla creatività.”

Con la nuova serie LASER S, GF Machining Solutions offre più possibilità di design tenendo sotto controllo il costo per parte. I marchi e i rispettivi product designer hanno ora accesso alla tecnologia giusta per soddisfare le esigenze di oggi e di domani.

agiecharmilles-laser-s-texturing-guido-lanariQueste texture complesse integrate in questo uccello di alluminio estremamente stilizzato, progettato da Guido Lanari di Stojan+Voumard, dimostrano che la soluzione di testurizzazione AgieCharmilles LASER S rappresenta una risorsa preziosa per gli industrial designer.
agiecharmilles-laser-s-texturing-guido-lanari-v2La precisione della LASER S 1000 U e il suo sistema di scansione 3D ad alta velocità hanno permesso di seguire la superficie effettiva della parte con la messa a fuoco laser. Tra i risultati spicca la riduzione del tempo di lavorazione complessivo senza alcun rischio di scostamenti qualitativi.


Profilo di GF Machining Solutions
GF Machining Solutions è il principale f ornitore al mondo di macchine utensili, soluzioni tecniche e serv izi div ersif icati per i produttori di stampi di precisione e utensili e di componenti con lav orazioni meccaniche di precisione a stretta tolleranza. I segmenti chiav e che serv iamo includono l'industria aerospaziale, automobilistica, medica, dell'energia, delle tecnologie dell'inf ormazione e della comunicazione (ICT) e dell'elettronica. Il nostro ampio portaf oglio spazia dalle soluzioni di elettroerosione (EDM), fresatrici a tre ecinque assi e mandrini, macchine Laser per texturing 3D, produzione additiv a e macchine per microlav orazione laser a soluzioni per utensili, automazione, sof tware e digitalizzazione, il tutto supportato da un servizio clienti senza riv ali. GF Machining Solutions è una divisione a livello mondiale del gruppo Georg Fischer (Sv izzera) e mantiene una presenza in 50 sedi in tutto il mondo. I suoi 3.394 dipendenti hanno generato un fatturato di 1.066 milioni di f ranchi nel 2018. Maggiori inf ormazioni sono disponibili sul sito www.gfms.com

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Ulteriori informazioni:

Sophie Petersen
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