Gli ingredienti iniziali? Una stampante 3D per altissima precisione, come MicroArch S240 di Boston Micro Fabrication con risoluzione di 10 µm e una sfida tecnica di micro elettronica per il settore automotive. Da qui è nata la soluzione che ha cambiato il modo di realizzare questo tipo di componenti.
Il “sistema nervoso” dell’auto sotto controllo
Le centraline elettroniche sono il vero sistema nervoso delle auto moderne. Gestiscono accensione e iniezione del carburante, regolano il climatizzatore automatico e coordinano sistemi di sicurezza e assistenza alla guida.
Tutti i dispositivi sono collegati in rete: ricevono segnali dai sensori, li elaborano e attivano gli attuatori. In un sistema così complesso, anche un piccolo malfunzionamento può causare conseguenze critiche.
“Prima della produzione di serie, sviluppatori e ingegneri dedicati al controllo qualità devono capire come le centraline interagiscono con il cablaggio di serie“, spiega Peter Hautke, di BRIGHT.
«Vogliamo capire esattamente cosa succede quando le centraline lavorano insieme al cablaggio di serie»
Per collegare la tecnologia di misurazione dietro le centraline, viene inserito un cavo adattatore a Y. BRIGHT è stata incaricata di sviluppare fornire il componente più importante. «Possiamo acquistare il connettore che collega la centralina al cavo di serie», afferma Hautke, «ma la difficoltà riguarda i connettori presenti nel punto di giunzione con il sistema di misurazione»
Stampa 3D e tolleranze estreme
La soluzione scelta da BRIGHT è stata innovativa: scansionare la presa originale, ricostruirne il modello in 3D e produrla tramite stampa 3D ad altissima precisione.
La sfida più grande, però, sarebbe stata che: la piastra di connessione avrebbe dovuto ospitare circa 100 pin placcati in oro, con tolleranze minime. Anche un piccolo errore avrebbe potuto rompere i pin.
«Non era possibile stampare in modo affidabile le 18 varianti richieste, in serie da 150 pezzi ciascuna», racconta Hautke. «Ma eravamo convinti che il nostro partner AM Pioneers potesse superare questa sfida con un nuovo processo di stampa 3D».
Proof of concept
BRIGHT e AM Pioneers hanno lavorato insieme per realizzare un proof of concept, fornendo campioni conformi a tutti i requisiti tecnici.
Il risultato? La casa automobilistica ha potuto constatare direttamente i vantaggi rispetto ai metodi produttivi tradizionali.
«L’eliminazione dei costi di attrezzaggio dello stampaggio a iniezione, il risparmio di tempo e la flessibilità nelle modifiche successive sono fattori determinanti», spiega Hautke. «Ma il vero valore aggiunto è l’aumento della sicurezza, grazie ai test approfonditi sulla tecnologia di controllo critica».
Fonte immagini: sito web Boston Micro Fabrication
Produzione di piccole serie con massima efficienza
Il progetto prevede 18 varianti del connettore, in lotti da 150 pezzi ciascuno, per un totale di 2.700 componenti, tutti realizzati in stampa 3D e forniti con i rispettivi set di cavi.
Fonte immagini: sito web Boston Micro Fabrication
«Con un’unica configurazione possiamo produrre fino a 20 pezzi», spiega Frederik Nußbaumer, responsabile vendite di AM Pioneers. «La macchina garantisce un’elevata stabilità di processo e può lavorare in modo affidabile anche durante la notte».
Fonte immagini: sito web Boston Micro Fabrication
Per la produzione viene utilizzato HTL, un polimero ad alte prestazioni di BMF, disponibile in diversi colori e anche in versione trasparente. Per questo progetto è stato scelto il nero, la variante più stabile.
«La disponibilità di una vasta gamma di materiali – inclusi resine trasparenti, biocompatibili e ad alta resistenza – rappresenta un grande punto di forza», aggiunge Nußbaumer.
