Nel settore aerospace, le prestazioni si misurano in grammi, micron e stabilità termica. Ogni scelta progettuale influenza l’efficienza del velivolo, il costo del ciclo di vita e l’affidabilità operativa. Le tecnologie produttive devono quindi combinare flessibilità geometrica, controllo metallurgico e scalabilità industriale.
La Direct Energy Deposition, implementata attraverso la cella robotica multi-processo ZENIT di AltForm, consente di costruire, riparare e funzionalizzare componenti metallici di grandi dimensioni con precisione e ripetibilità. Si tratta di una piattaforma pensata per l’ambiente produttivo industriale, già adottata da importanti aziende del settore aerospace.
La nostra competenza nelle tecnologie laser avanzate ci permette di integrare e ottimizzare le sorgenti laser in funzione del comportamento del materiale e dei requisiti applicativi.
Strutture con pareti sottili fino a 1 mm
La riduzione del peso è un obiettivo centrale nell’ingegneria aerospace. Strutture sottili in titanio e alluminio sono ampiamente utilizzate per ridurre la massa mantenendo resistenza strutturale.
Con la Direct Energy Deposition su ZENIT è possibile realizzare pareti con spessore fino a 1 mm, mantenendo continuità strutturale e controllo dimensionale. Questo risultato richiede una gestione precisa del melt pool, stabilità dell’energia laser e ottimizzazione dei parametri di deposizione.
Questa capacità è particolarmente rilevante per staffe strutturali, telai, supporti, condotti e componenti aeronautici leggeri dove ogni riduzione di peso contribuisce alle prestazioni complessive del sistema.
Architettura multi-processo in un’unica piattaforma
La produzione aerospace richiede flessibilità nella scelta del materiale e della strategia di deposizione. La cella ZENIT può essere configurata con DED a polvere, DED a filo oppure con entrambi i processi nello stesso sistema, con cambio automatico della testa di deposizione simile a un cambio utensile nelle macchine tradizionali.
La deposizione a filo garantisce elevata efficienza del materiale e alimentazione stabile, ideale per strutture portanti. La deposizione a polvere consente maggiore flessibilità e strategie di alloying localizzato. L’integrazione di entrambi i processi nella stessa piattaforma permette di adattarsi a diversi programmi aerospace senza modificare l’infrastruttura produttiva.
Doppia sorgente laser: infrarosso e laser blu
Alcuni componenti aerospace richiedono strategie multi-materiale. Le leghe a base nichel come l’Inconel sono fondamentali per resistenza ad alta temperatura, mentre le leghe di rame sono essenziali per la gestione termica.
AltForm offre la possibilità di integrare due sorgenti laser differenti nella stessa ZENIT: una infrarossa e un laser blu. Questa configurazione consente di lavorare materiali diversi sullo stesso componente in modo ottimizzato.
Il laser blu, grazie alla lunghezza d’onda più corta, garantisce un assorbimento significativamente superiore nei materiali altamente riflettenti come il rame. I laser infrarossi tradizionali presentano criticità nella lavorazione del rame a causa dell’elevata riflettività. Il laser blu migliora la stabilità del melt pool, riduce spruzzi e garantisce maggiore controllo del processo.
Questa configurazione duale permette di combinare Inconel e rame nella stessa struttura, ottimizzando integrità strutturale e prestazioni termiche.
Camera inerte per leghe reattive aerospace
Le leghe di titanio e alcune leghe di alluminio avanzate sono centrali nelle applicazioni aerospace per il loro rapporto resistenza-peso. Tuttavia, sono altamente reattive alle alte temperature.
ZENIT può essere configurata con una camera completamente inerte, garantendo condizioni atmosferiche controllate durante la deposizione. Il nostro sistema brevettato di flusso gas consente tempi rapidi di inertizzazione mantenendo un ingombro compatto.
Questa configurazione è particolarmente importante nella produzione di grandi componenti in titanio, dove la contaminazione da ossigeno può compromettere le proprietà meccaniche e la conformità ai requisiti di certificazione aerospace.
Riparazione ed estensione del ciclo di vita
I componenti aerospace rappresentano investimenti ad alto valore. In presenza di usura localizzata o danneggiamenti, la sostituzione completa non è sempre la scelta più efficiente.
La Direct Energy Deposition consente interventi di riparazione mirata, ripristinando tolleranze dimensionali e prolungando la vita utile del componente. In diversi casi, i componenti riparati hanno mostrato prestazioni superiori rispetto alla configurazione originale grazie alla possibilità di depositare leghe ottimizzate nelle zone critiche.
Questa strategia contribuisce anche agli obiettivi di sostenibilità, riducendo consumo di materiale e tempi di fermo macchina.
Controllo di processo e stabilità industriale
La certificazione aerospace richiede tracciabilità e ripetibilità. ZENIT integra sistemi di monitoraggio che supervisionano stabilità del laser, comportamento termico e coerenza della deposizione.
Il controllo del processo è essenziale nella produzione di pareti sottili o componenti multi-materiale, dove anche piccole deviazioni possono influenzare le prestazioni finali.
Dalla validazione alla produzione industriale
I programmi aerospace evolvono dalla validazione tecnologica alla produzione certificata. La sfida è scalare mantenendo integrità metallurgica e precisione dimensionale.
ZENIT è progettata per integrazione industriale, automazione robotica e configurazione in celle produttive. Che si tratti di strutture in titanio, superleghe a base nichel o sistemi con integrazione rame, la Direct Energy Deposition offre un percorso produttivo coerente con le esigenze aerospace.
