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Gabbie per cuscinetti stampate in 3D: Bowman rivoluziona l'industria dei cuscinetti grazie a componenti di alta qualità

Bowman produce componenti industriali con la tecnologia di stampa 3D HP

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Settore

Macchinari e apparecchiature

Materiale

HP 3D High Reusability2 PA 11

Problematica

Produrre una gamma di cuscinetti a rulli divisi leader di settore facili da assemblare e dalle prestazioni ottimizzate.

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Tecnologia

Tecnologia HP Multi Jet Fusion

Stampante 3D HP Jet Fusion 4200

Risultati

Grazie a HP Multi Jet Fusion, gli ingegneri di Bowman hanno messo a punto un nuovo design per le guarnizioni e le gabbie per cuscinetti 3D, migliorandone alcuni aspetti.

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PROBLEMATICA

Ricerca di una tecnologia rivoluzionaria

Le gabbie per cuscinetti possono rivelarsi uno dei fattori più significativi in termini di efficienza dei cuscinetti, e rappresentano inoltre la componente più complessa di un cuscinetto. 

Bowman International è tra i principali produttori e fornitori di cuscinetti a strisciamento nel Regno Unito e in Europa. 

In passato, produceva una gamma di cuscinetti standard realizzati con acciaio, bronzo o alluminio che causavano rumore e vibrazioni durante il funzionamento, compromettendo la durabilità dei materiali e la qualità dei componenti. 

A causa delle geometrie estremamente complesse, Bowman era impossibilitata a utilizzare processi tradizionali come lo stampaggio a iniezione per realizzare le migliaia di gabbie per cuscinetti richieste dalla produzione.

Inizialmente, Bowman utilizzò la sinterizzazione laser selettiva (SLS) per stampare attrezzi e componenti in 3D, tuttavia questa tecnologia aumentava le probabilità di deformazione e proprietà meccaniche discordanti nella componente finita, quindi si rivelò inadatta per la produzione di attrezzi 3D. 

Bowman era quindi alla ricerca di una soluzione innovativa che le permettesse di progettare e fabbricare i suoi componenti. E la soluzione migliore si è rivelata essere la tecnologia HP Multi Jet Fusion (MJF), che le ha consentito di passare dalla prototipazione alla produzione di grandi quantitativi di prodotti, specialmente guarnizioni e gabbie per cuscinetti.

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"La tecnologia HP Multi Jet Fusion è la nostra porta verso il futuro.
Quello che stiamo facendo offre un mondo di nuove opportunità."

Jacob Turner, Head of Additive Production, Bowman International

SOLUZIONE

Gabbie per cuscinetti 3D stampate con HP Multi Jet Fusion

Sfruttando le molteplici opportunità di design offerte dalla stampa 3D, specialmente quelle di HP Multi Jet Fusion, gli ingegneri di Bowman hanno inventato un nuovo design in attesa di brevetto per la stampa 3D di gabbie per cuscinetti, consentendo all'azienda di modificare altri aspetti dei cuscinetti.

"Dopo aver creato un design più complesso, abbiamo semplificato anche altri componenti nei cuscinetti", questo è il commento di Chris Perry-Westlake, Production Engineer presso Bowman. 

"In questo modo, siamo riusciti a ridurre fino al 75% il numero dei diversi componenti in magazzino." 

L'uso del materiale HP 3D HR PA 11 ha consentito a Bowman di stampare componenti 3D con le seguenti caratteristiche:

  • Allungamento a rottura migliorato, una proprietà essenziale quando si assemblano componenti
  • Prestazioni ottimizzate
  • Manutenzione ridotta e meno parti di ricambio
  • Facilità di assemblaggio e produzione a costi più contenuti, due grandi vantaggi negli ambienti industriali dai requisiti potenzialmente rigidi

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RISULTATI

Miglioramenti per la stampa 3D per applicazioni industriali

Bowman ha continuato a stampare cuscinetti 3D con HP Multi Jet Fusion perché "ci consente di produrre da 5 a 7 volte di componenti in più nello stesso arco di tempo", ha affermato Perry-Westlake.

Tradizionalmente, la stampa di cuscinetti 3D richiedeva tempi di esecuzione di 12-14 settimane. Grazie alla tecnologia HP Multi Jet Fusion, invece, la stampa 3D di questi componenti industriali oggi richiede una sola settimana. 

Grazie alla stampa di gabbie per cuscinetti 3D con la tecnologia HP Multi Jet Fusion, Jacob Turner, Head of Additive Production di Bowman, ha osservato che "l'azienda è ora in grado di garantire la produzione di cuscinetti con una capacità di carico del 30, 40 o addirittura 50% superiore, prolungando la durata di un cuscinetto da 3 a 5 volte."

I cuscinetti a rulli divisi dal design rinnovato ora sono dotati di gabbie per cuscinetti 3D che non solo aumentano le capacità di carico radiale del 70%, ma anche il carico assiale del 1.000%, mentre le guarnizioni 3D si caratterizzano per le proprietà di usura ottimizzate e una maggiore facilità di utilizzo.

"Per noi, l’impiego di HP Multi Jet Fusion ha rappresentato un enorme passo avanti in termini di produzione, numero di componenti che abbiamo potuto realizzare e proprietà isotrope", ha commentato Turner.

Con le sue capacità di design e produzione avanzate, Bowman offre cuscinetti JHB Split al mercato globale e sviluppa nuove applicazioni nell'ambito dell'additive manufacturing e della progettazione di cuscinetti 3D.

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Scopri altri case study

  1. Tutte le immagini e i dati per gentile concessione di Bowman Additive Production
  2. Le soluzioni di stampa 3D HP Jet Fusion che utilizzano materiale HP 3D High Reusability PA 11 garantiscono fino al 70% di tasso di riutilizzabilità della polvere in eccesso dopo la produzione, per la realizzazione di componenti funzionali lotto dopo lotto. Per il collaudo, il materiale viene invecchiato in condizioni di stampa reali e la polvere viene monitorata per generazioni nella peggiore delle ipotesi di riutilizzabilità. I componenti vengono quindi prodotti a partire da ogni generazione e sottoposti a test delle proprietà meccaniche e della precisione.