Heron AM – soluzione robotica LFAM

Heron AM è la piattaforma integrata hardware e software di large-format additive manufacturing, sviluppata al 100% in-house da Caracol.

Le soluzioni di stampa additiva si stanno sviluppando su diverse direttive, diventando sempre più chiave in processi di manifattura industriali. In particolare, il mondo del Large Format Additive Manufacturing (LFAM) – sistemi produttivi capaci di produrre componenti di grandi dimensioni con materiali polimerici e compositi avanzati – sta dimostrando ad un numero crescente di attori quali benefici può portare nei loro processi produttivi. 

Caracol, azienda pioniere in questo ambito, ha sviluppato una piattaforma tecnologica: Heron AM. 

Il sistema Heron AM- integra hardware e software, per offrire una soluzione chiavi-in-mano che coniughi i benefici di efficienza e performance della stampa 3D con la flessibilità della robotica, integrando anche controllo di processo, performance, e sostenibilità.  

La LFAM di Caracol

La soluzione di Caracol è stata sviluppata in seguito ad anni di lavoro di ricerca e sviluppo, insieme al lavoro come service provider (produttore di parti e componenti per clienti) che ha permesso all’azienda di comprendere appieno quali fossero le necessità dei clienti e in che modo questa tecnologia potesse fornirgli una soluzione. 

Rispetto ad altre società di hardware LFAM, la strategia AM di Caracol parte sempre dall’identificazione di un’applicazione per sviluppare il sistema hardware e software integrato in grado di produrla. Inoltre, l’azienda è in grado di offrire una soluzione LFAM completamente integrata, che copre ogni aspetto del processo di produzione additiva. Ciò è reso possibile dall’abilità e dall’esperienza unica dell’azienda nell’offrire servizi di produzione LFAM.

Questo approccio application-first ha permesso di offrire un sistema risolutivo per le sfide produttive che le aziende industriali affrontano quotidianamente nella produzione di componenti di grandi dimensioni con geometrie complesse. 

Nel tempo questo ha portato Caracol a produrre alcune applicazioni rivoluzionarie, come ad esempio dime in composito per la manifattura di componenti di aerei, parti funzionali per il settore marino, strutture architettoniche e di design, e molto altro. Oggi, infatti, Heron AM è un sistema ideale per la produzione di componenti quali: elementi strutturali, tooling, dime e maschere, prototipazione, metal-replacement, sostituzione di componenti temporaneamente o in maniera permanente, e molto altro ancora – in settori come Aerospace, Marine, Energy, Design & Architecture, Automotive e molto altro ancora.

Oltre ad aspetti legati a performance ed efficienza, questa tecnologia permette di perseguire anche gli obiettivi di sostenibilità che le aziende vogliono raggiungere. Infatti, lavorando con materiali in formato pellet è possibile anche introdurre materiali da fonti di riciclo, attivando virtuosi flussi di circular economy.  

La piattaforma Heron AM

Fin dall’inizio l’azienda si è prefissata di superare i limiti della stampa 3D in termini di scalabilità, iniziando a sperimentare con la robotica LFAM nel 2015 e continuando a sviluppare il sistema hardware e software integrato per stampare pellet per pezzi di grandi dimensioni, fino a soddisfare le nuove esigenze del mercato, di anno in anno più maturo, con una piattaforma completamente integrata: non solo un estrusore o una piattaforma software, non solo un pannello di controllo o un piano di costruzione, ma una soluzione completamente integrata, sinergica e connessa. Con tutti i vantaggi del robot multi-asse e una piattaforma di affettatura flessibile e di facile utilizzo per geometrie non planari.

Questi sforzi di sviluppo sono culminati con CARACOL che ha ottenuto la certificazione ISO 9100, la prima per qualsiasi azienda di produzione LFAM. L’obiettivo del team CARACOL è costruire una rete di produzione distribuita a livello globale basata sulla nuova piattaforma o cluster Heron AM.

Heron AM prende il nome dall’airone, l’elegante uccello dal lungo collo, ed è una soluzione integrata per le aziende che desiderano internalizzare il processo di produzione di stampa 3D, pur continuando a sfruttare l’esperienza e il supporto unici che gli ingegneri CARACOL possono fornire.

La piattaforma è quindi composta da una testa di estrusione, un supporto robotico per la movimentazione, un sistema di alimentazione diretta e continua per materiali compositi e polimerici in formato pellets, una soluzione software per la creazione di toolpath complessi, ed altre features per integrare tutti gli elementi necessari e.g., piano di stampa, sistema di controllo, protezioni perimetrali o celle a temperatura e umidità controllata, e molto altro. Grazie al software e ai sistemi di controllo sviluppati, queste macchine possono lavorare su file Gcode di componenti di grandi dimensioni con geometrie complesse che richiedono diversi giorni e persino settimane di stampa continua, processando diverse centinaia di chilogrammi di materiali senza interruzioni.

L’intero sistema è stato pensato per essere flessibile e quindi configurabile in base alle esigenze produttive del cliente. Ad esempio, il braccio robotico può essere installato su un settimo asse per estendere il l’asse X standard fino a 15 metri, vi sono diverse varianti sul sistema di estrusione per andare incontro ad esigenze tra accuratezza oppure di velocità di stampa, fino alla possibilità di utilizzare piani di stampa automatizzati. 

L’obiettivo ultimo che CARACOL persegue attraverso i suoi sviluppi tecnologici e la piattaforma HERON AMTM rimane sempre quello di guidare il mondo manifatturiero industriale verso un paradigma in cui le aziende possano lavorare in maniera più efficiente, produttiva, e sostenibile.