La produzione additiva ad arco elettrico (WAAM) è passata da una fase di fattibilità tecnica a una soluzione produttiva altamente competitiva e scalabile per componenti metallici per impieghi gravosi nei settori nucleare, marittimo, petrolifero e del gas, nonché della difesa. Il presente white paper va oltre i modelli di costo astratti per fornire un quadro orientato al business che consenta di calcolare il vero ritorno sull’investimento (ROI) della WAAM rispetto alle alternative di produzione tradizionali. Analizzando le velocità di deposizione effettive, l’automazione dei processi e la localizzazione della catena di approvvigionamento, il documento illustra in modo preciso come i produttori possano sfruttare i flussi di lavoro WAAM controllati digitalmente per aggirare i lunghi tempi di consegna e i rigidi vincoli della fusione e della forgiatura tradizionali.
Risultati principali:
- Velocità effettive di deposizione: il fattore principale che determina il ritorno sull’investimento (ROI) è la velocità effettiva di deposizione, che tiene conto delle transizioni tra gli strati, dei tempi di raffreddamento e del riposizionamento della torcia, piuttosto che delle velocità lorde teoriche di deposizione. La tecnologia WAAM opera a una velocità compresa tra 2 e 8 kg/ora per gli acciai, garantendo una produttività 5-10 volte superiore rispetto alla produzione additiva basata su polveri, con un costo delle materie prime significativamente inferiore.
- Catena di approvvigionamento e tempi di consegna: WAAM accelera la produzione eliminando la necessità di stampi dedicati, attrezzature e fasi di lavorazione sequenziali. Ciò consente una produzione locale distribuita e su richiesta tramite l'inventario digitale, riducendo drasticamente i tempi di inattività delle attrezzature e i costi logistici di emergenza.
- Automazione dei processi: l’automazione avanzata dei processi trasforma il ruolo dell’operatore in una supervisione digitale altamente efficiente. Funzionalità quali la stampa continua 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e il rilevamento automatico delle anomalie in formato digitale riducono al minimo gli interventi manuali e abbassano i costi di manodopera per singolo pezzo.
- Libertà progettuale: gli ingegneri possono avvalersi dell’ottimizzazione topologica per collocare il materiale esclusivamente dove è strutturalmente necessario, ottenendo una significativa riduzione del peso e un miglioramento del rapporto prestazioni-peso. Inoltre, è possibile unire più sottocomponenti saldati o imbullonati in un unico pezzo stampato, aumentando così la resistenza e la durata.
- Qualificazione più rapida: poiché il WAAM utilizza un processo basato sulla saldatura ad arco, si fonda su standard di saldatura consolidati nel settore, quali la Sezione IX dell’ASME e la norma ISO 15614. In combinazione con la completa tracciabilità digitale del processo garantita dai sistemi automatizzati, ciò riduce drasticamente i rischi normativi e accelera il percorso verso la produzione certificata.
