Il binomio indissolubile tra prototipazione rapida e produzione additiva

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Diversi sono i campi di applicazione della stampa 3D, ovvero i settori industriali, i prodotti e i flussi di lavoro che sono stati influenzati dalla produzione additiva. Tra questi la prototipazione rapida è sempre stata l’applicazione più sfruttata, per ragioni insite negli effettivi pregi che ha questa tecnologia. In quest’articolo inquadreremo quali sono le potenzialità attuali, per grandi linee, di questo strumento della stampa 3D.

Manifattura additiva

La stampa 3D è anche detta manifattura additiva poiché questa tecnologia funziona sempre per sovrapposizione di strati, layers, livelli di materiale. Il modo di arrivare al risultato finale però è diverso e si esprime in diverse macrocategorie di stampa:
•Stereolitografia
•Modellazione a deposizione fusa
•Letto di polvere

Nella stereolitografia il materiale di stampa viene posto in una vaschetta. Il piatto di stampa si solleva gradualmente e un laser, contemporaneamente, raffredda solo le interessate nel layer. Si tratta di un processo lento ma ad altissimo livello di precisione e definizione. La modellazione a deposizione fusa si basa generalmente sull’entrata di un filamento all’interno di un estrusore che lo sciogliere e lo rimodella aggiungendo strati dell’oggetto da realizzare. Il letto di polvere invece è un sistema di stampa basata sull’uso di uno scanner a lampade che raffreddano solo lo strato di materiale desiderato fino a completare l’oggetto.

Il principale vantaggio della produzione additiva è utilizzare solo il materiale necessario, a differenza di altri tipi di produzione basati sulla sottrazione. Invece in questo caso tutto il materiale in avanzo viene riutilizzato genericamente più volte.

Stampa di prototipi 3D: il feet perfetto

Dover produrre un plastico, un pezzo meccanico, un oggetto di design, insomma un qualunque nuovo oggetto, richiede un prototipo. A tal proposito la produzione additiva si è posizionata da tempo come soluzione tecnica più conveniente. Sostanzialmente i vantaggi che caratterizzano le moderne espressioni della stampa 3D sono riassumibili così:

•Velocità di esecuzione
•Design
•Costo

La velocità di un ciclo di stampa si misura a seconda della macchina a disposizione. Dal sito di questo noto rivenditore possiamo apprezzare la varietà di macchinari già presenti sul mercato. Tuttavia vale la pena prima valutare questo tipo di tecnologia nel suo insieme: la stampa 3D fa risparmiare tempo. Prendiamo ad esempio la realizzazione di un plastico per uno studio di architettura, tutto il tempo che la stampa 3D fa risparmiare nella produzione può essere sfruttato per raffinare il progetto. Pensiamo all’ortodonzia, dove il dentista può ottenere un set di calchi con una spedizione in 3 giorni. Calchi presi con l’utilizzo di uno scanner 3D, altra tecnologia che contribuisce a rivoluzionare una serie di procedimenti.

Le tecnologie sopracitate hanno diverse caratteristiche in cui eccellono e quindi vanno utilizzate a seconda dell’occasione d’uso. Le migliori aziende che operano come service di stampa forniscono assistenza su tutta la trafila che porta alla stampa del prodotto finito: progettazione, scelta dei materiali e dei macchinari, preventivo, stampa del prototipo e disponibilità alla riproduzione in serie dello stesso. I moderni service di stampa 3D, stanno contribuendo a diffondere i vantaggi di questa tecnologia.

Uno degli aspetti più interessanti della manifattura additiva è l’abbattimento di alcuni limiti strutturali in termini di design. Ciò significa che questo strumento ben si presta non solo a riprodurre oggetti già esistenti ma anche a migliorarne le forme. E le prestazioni. Da ciò si capisce l’ampio ventaglio di settori che stanno già giovando di questa innovazione:

•Mockup e Packaging
•Maquette
•Prototipazione rapida
•Metal replacement (sostituzione di parti metalliche con altre stampate in polimeri)
•Automazione industriale
•Robotica
•Automotive (includendo motorsport e racing) •Aeronautica e difesa
•Illuminotecnica e illuminazione
•Oil & gas (serbatoi, taniche…)
•Medicale e dentale.

Infine l’aspetto più pratico, ma decisamente il più importante: i costi di produzione costanti. Se nella produzione in serie più un oggetto viene riprodotto e minore è il costo di produzione pro-capite, con la stampa 3D questo resta costante. Ciò vuol dire che per produrre milioni di oggetti le tecnologie canoniche restano più conveniente, ma sulle tirature medio basse, e ancor di più sulla prototipazione rapida, il dominio della stampa 3D resta incontrastato.

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