BMW Group: uso sempre maggiore della Stampa 3D

Pezzi stampati in 3D per serie limitate esclusive e integrazione sistematica della produzione additiva nello sviluppo e nella produzione. È ciò che prevede il piano di BMW per rendere più flessibile la progettazione dei componenti e per aumentare la disponibilità. Il Gruppo BMW è convinto che la possibilità di produrre pezzi senza l’ausilio di strumentazione elaborata, infatti, se sfruttata nel modo giusto può generare effetti economici positivi.

Componenti stampati in 3D per serie limitate dei veicoli del Gruppo BMW

"Processi come la produzione additiva ci aiutano ad accelerare i cicli di sviluppo e ci consentono di portare a regime più velocemente la produzione in serie dei nostri veicoli" afferma Daniel Schäfer, Vice President for Production Integration per lo stabilimento pilota del BMW Group. "La stampa 3D riduce anche i tempi di produzione dei componenti, pur soddisfacendo rigorosi standard di qualità".

Flessibilità, velocizzazione dei tempi di produzione, senza compromessi alla qualità, quindi, sono i principali vantaggi che la stampa 3D porta in dote nel settore dell'automotive. Dalla metà del 2020, il BMW Group produce parti in metallo e polimeri per Rolls-Royce Motor Cars tramite produzione additiva. Questi componenti sono realizzati in vari segmenti della catena di trasformazione e presso diversi siti della rete di produzione globale.

I componenti prodotti sono destinati alla carrozzeria del veicolo e all’abitacolo del passeggero, e sono altamente funzionali e rigidi. Il processo per la loro fabbricazione è stato sviluppato e preparato per essere applicato alla produzione automobilistica dal BMW Group presso il proprio Additive Manufacturing Campus di Landshut, appena fuori Monaco di Baviera, dove vengono prodotti anche polimeri mediante la tecnologia Multi Jet Fusion e la sinterizzazione laser selettiva.

All'interno del Campus, le parti metalliche sono attualmente realizzate con fusione laser. Durante la produzione, i componenti metallici stampati in 3D vengono montati sulle carrozzerie delle automobili grazie a un processo quasi interamente automatizzato.

Sviluppo dei componenti mediante Generative Design

Il grado in cui la produzione additiva può essere utilizzata nella fabbricazione dei componenti è stato accertato nelle prime fasi dello sviluppo del veicolo. Gli ingegneri, così come gli esperti di produzione e di materiali, hanno esaminato centinaia di componenti, concentrandosi sul vantaggio economico offerto dalla nuova tecnologia e sui benefici in termini di peso e geometria rispetto ai pezzi prodotti in modo convenzionale. I componenti sono stati selezionati per la stampa 3D sulla base di una serie di criteri e requisiti, che sono stati definiti e tradotti in "linguaggio macchina" con l'aiuto dei data scientist. Ciò ha segnato l'inizio di un nuovo sistema di Intelligenza Artificiale che ha permesso al BMW Group di identificare più rapidamente e in anticipo quali componenti fossero idonei alla produzione attraverso la stampa 3D.

Le parti che in precedenza erano praticamente impossibili da realizzare sono state ingegnerizzate attraverso il Generative Design, che utilizza algoritmi informatici per un processo rapido di sviluppo dei componenti. Insieme, esperti e computer, creano parti che utilizzano i materiali in produzione nel miglior modo possibile. Molte potenziali applicazioni sono possibili solo grazie al Generative Design, e le tecnologie di stampa 3D sono particolarmente adatte a creare forme e strutture complesse, impossibili da produrre con gli strumenti convenzionali.

Grazie al Generative Design il BMW Group ha potuto sviluppare soluzioni topologiche ottimizzate, dove forma e funzione sono state notevolmente migliorate. I componenti sono circa il 50% più leggeri rispetto ai corrispettivi convenzionali e sfruttano al meglio lo spazio disponibile, come nel caso dell'ammortizzatore per il portellone posteriore.