Impressão em 3D de moldes para cubas de vinho

Duas empresas francesas utilizam a fabricação de aditivos combinada com controle numérico para produzir moldes para a fabricação de peças grandes. Um dos clientes finais é a Wine & Tools, uma empresa que fabrica tanto cubas de vinho inovadoras e enormes.

Imagine um molde de 2,60 metros de altura, 2,50 metros de diâmetro e cerca de 300 quilos. Esta é a XXL, peça que a IREPA LASER constrói nas suas oficinas em Illkirch-Graffenstaden, França. Um molde destinado à produção de cubas de vinho por moldagem rotativa para Vinho & Ferramentas, uma empresa especializada em tecnologias inovadoras de vinificação. Entre eles uma cuba de vinho muito grande chamada OVOID por Flextank.

 

O enorme molde para a cuba de vinho é produzido por robôs. "Nossa máquina é capaz de sincronizar 18 eixos e dois efetores simultaneamente em um processo particularmente exigente como a fabricação de aditivos", diz Philippe Verlet, CEO da VLM Robotics.

"Muitos setores industriais têm necessidades de customização em massa e poderão revisitar sua profissão graças à fabricação de aditivos", acrescenta Béatrice Rivalier, chefe de P&D e Inteligência Econômica da VLM Robótica. "Isto também tornará possível deslocalizar a produção para a França e abrir novos segmentos de mercado em grandes peças unitárias". Até recentemente, os moldes XXL vêm principalmente da Itália ou da Índia.

A fabricação de aditivos tornará possível deslocar certas produções para a França e abrir novos segmentos de mercado.
Béatrice Rivalier, chefe de P&D e Inteligência Econômica da VLM Robótica

Controle numérico para fabricação de aditivos

A outra empresa envolvida é a IREPA LASER, uma empresa de P&D industrial especializada em processamento de materiais e fabricação a laser, e parceira da Siemens para simulação termomecânica. A empresa desenvolveu um laser híbrido para Deposição Direcionada de Energia (DED) adaptado à fabricação de peças de grande porte. DED é um complexo processo de impressão 3D, normalmente usado para reparar ou adicionar material adicional aos componentes existentes.  

 

"Queríamos desenvolver esta nova tecnologia em uma máquina inovadora antes de explorá-la para atender às necessidades industriais", diz Jean-Paul Gaufillet, CEO da IREPA LASER. Para isso, a IREPA LASER escolheu a solução robotizada - cujas células são controladas como um centro de usinagem convencional multi-eixo - proposta pela VLM Robotics. "Não estamos familiarizados com o uso de robôs, o que nos permitiu permanecer nos códigos das nossas máquinas-ferramentas", acrescenta ele.

Células ágeis robóticas

As células ágeis robóticas contêm robôs especializados em diferentes processos, tais como usinagem, fabricação de aditivos, colagem ou testes não destrutivos. A VLM Robotics projetou e construiu uma célula bi-robô XXL e ferramentas integradas de fabricação de aditivos metálicos CLAD.

 

"XXL porque contém dois robôs, um dos quais está sobre um eixo linear que se move cinco metros de comprimento, um torneiro de dois eixos que pode transportar peças de mais de três toneladas e um eixo de três metros de curso útil", explica Philippe Verlet, CEO da VLM Robotics. A sua empresa cooperou com a Siemens na medida em que a empresa apoia os seus clientes na produção de robótica para setores como a aeronáutica, espaço, energia, construção civil, construção naval e ferroviária. Na nova máquina, existem cerca de vinte eixos controlados por um controle numérico do tipo Sinumerik 840D sl, permitindo o controle de vários robôs de forma síncrona, assim como muitas outras tecnologias.

Simulação com software CAD/CAM

Os eixos lineares do Lucas Robotic System foram aumentados por uma função de cancelamento de folgas. As caixas de velocidades, fornecidas pelo Grupo REDEX, equipam o torneiro desenvolvido pela VLM Robotics. "Esta célula é pilotada, programada e mantida como uma máquina-ferramenta", diz Philippe Verlet. JANUS Engineering, outro parceiro da Siemens, também utilizou o software CAD/CAM NX para simular processos e simular o trabalho dos dois robôs que trabalham simultaneamente.

 

Uma célula de fabricação 4.0, desde o projeto do produto auxiliado por computador, até a simulação do processo, passando pela instrumentação do processo para adaptação em tempo real ao monitoramento através de sensores de controle de peças (geometria e saúde do material).

 

Uma máquina híbrida que integra efetores do processo de fabricação de aditivos laser CLAD®-pw (pó e fio) desenvolvido pela IREPA LASER. Um processo inovador que permite a fabricação sob medida e alcança reduções significativas em termos de tempo de fabricação e rendimento de material

“Existe o conceito de sob medida, mas também de responsabilidade ecológica, pois podemos consertar peças difíceis de reparar, com as tecnologias atuais”, diz Jean-Paul Gaufillet. Em peças novas, um processo em pó pode ser usado para peças que requerem precisão. Com o fio, teremos mais fluxo e eficiência. Isto permite reduzir custos e especialmente atrasos, liberando, em alguns casos, atrasos no fornecimento de material"

Experiência no processo laser

"A fabricação de aditivos é uma nova tecnologia", diz Béatrice Rivalier, chefe de P&D e Business Intelligence da VLM Robotics. Corresponde perfeitamente ao conceito de "sob medida" desejado pela Wine & Tools para fazer desenhos sob demanda e funcionar o molde a fim de integrar a função de aquecimento necessária para a moldagem rotacional na dupla pele do molde"

 

O novo molde permitirá criar uma dúzia de tanques com design personalizado para depois poder propor às adegas o design das suas coleções de tanques. Uma conquista coletiva que poderia, a longo prazo, abrir novas perspectivas para o mercado de peças metálicas XXL.  

A nossa máquina é capaz de sincronizar 18 eixos e dois efetores simultaneamente num processo particularmente exigente, como a fabricação de aditivos.
Philippe Verlet, CEO da VLM Robotics

Março de 2022

A VLM é uma empresa francesa fundada para melhorar o desenvolvimento da fábrica 4.0 através de uma introdução robótica ágil. O seu principal objetivo é fornecer os industriais de equipamentos de fabricação personalizados em massa, capazes de gerir a complexidade de um produto específico de cada vez. Esta nova tendência do mercado exige ser capaz de projetar e fornecer novos tipos de células robóticas avançadas integrando multi-funções (maquinação, NDT, manipulação, colagem, fabrico de aditivos), multitecnologias, múltiplos espaços de trabalho. Devido ao seu domínio da robótica avançada VLM Robotics (Siemens Solution Partner) atua como fabricante de células robotizadas ágeis dedicadas aos seus clientes industriais.


VLM-Robotics

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