Case study HP: Costi ridotti e design migliorato con la stampa 3D

Oggi vi mostriamo come un’azienda ha ottenuto grandi vantaggi realizzando prototipi e pezzi finiti con le stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP.

SigmaDesign è una società di servizi di sviluppo e progettazione che aiuta i clienti a portare i loro prodotti dall’ideazione alla produzione e oltre. Tra i vari servizi, l’azienda fornisce progettazione industriale, test e supporto ingegneristico, oltre alla produzione del prodotto finale.

Per uno dei loro clienti, SigmaDesign aveva bisogno di realizzare un’etichettatrice per la frutta, un prodotto molto complesso perché composto da molti componenti, venduto in piccole unità.

L’obiettivo che li ha portati a valutare la stampa 3D

La sfida che l’azienda si è trovata ad affrontare è stata quella di trovare la miglior soluzione per ottimizzare il processo di progettazione, ridurre il più possibile i costi di produzione con nuovi modi di produrre a basso volume, migliorando al contempo il design.

La soluzione è arrivata subito da HP che, con la sua tecnologia rivoluzionaria, ha supportato SigmaDesign nel loro intento di cambiare il modo di produrre portando risultati inaspettati.

Il metodo di produzione tradizionale

Quando progettiamo e produciamo macchine etichettatrici di frutta, di solito utilizziamo lo stampaggio a iniezione e la lavorazione delle parti” afferma Matt Cameron, VP of Engineering di SigmaDesign. “A bassi volumi, queste tecniche tradizionali potrebbero non valerne la pena. Volevamo ridurre i costi e allo stesso tempo migliorare la velocità e la flessibilità del nostro processo di progettazione”.

Le etichettatrici per frutta sono dispositivi composti da migliaia di parti ed è la principale ragione per cui il costo di realizzazione attraverso metodi tradizionali è particolarmente alto, soprattutto quando si tratta di produrre a basso volume parti molto complesse. Oltretutto, il costo rimane alto anche per le eventuali parti di ricambio.

La soluzione della stampa 3D

L’azienda ha deciso di utilizzare la stampa 3D per ottimizzare la progettazione e la produzione di alcune parti.
La capacità delle stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP di stampare parti di qualità, personalizzabili e funzionali, con materiali di qualità ingegneristica, a velocità fino a 10 volte superiori rispetto alle soluzioni di stampa 3D attualmente sul mercato, ha convinto SigmaDesign a provarle.

SigmaDesign, però, non era al suo primo approccio con la stampa 3D. Il loro primo tentativo di integrazione della tecnologia 3D nel processo produttivo è avvenuto con una stampante FDM ma il risultato non ha soddisfatto le loro aspettative in quanto il pezzo realizzato era troppo poroso e poco resistente.

Con la soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion però”, afferma Cameron, “abbiamo visto l’opportunità di ridisegnare l’etichettatrice di frutta. Potremmo sviluppare parti più velocemente e produrle in piccoli lotti, praticamente su richiesta.

Utilizzando la stampante 3D professionale HP Jet Fusion 3D 4200, i risultati non hanno tardato ad arrivare. Già da subito l’azienda ha potuto apprezzare le qualità delle parti stampate, che si sono rivelate molto resistenti e più economiche.

Poiché la tecnologia MJF offre un processo produttivo molto fluido ed intuitivo, con pochissimi set up da fare, l’azienda ha potuto realizzare prototipi molto più velocemente e, quindi, testare e iterare il loro design, senza rinunciare alla qualità.

Le parti realizzate con le stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP

La puleggia affusolata

Questa parte ruota intorno una vite a spalla e il diametro interno della puleggia deve sopportare tutto il carico e l’attrito durante il funzionamento. Il materiale in nylon utilizzato con le stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP ha tutte le caratteristiche per dare al pezzo la resistenza all’abrasione e la superficie di supporto necessaria per questa applicazione.

pezzi realizzati con le stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP

via HP

Il team di ingegneri ha avuto, in questo modo, la possibilità di progettare liberamente la parte grazie alla tecnologia MJF di HP che consente di costruire componenti in modo additivo, strato per strato, a differenza di altre tecnologie che sono più limitate in ciò che possono produrre.

Il braccio del flapper

Un’altra pezzo realizzato è stato un braccio del flapper con sensore rotante che il team ha realizzato con un nuovo design, caratterizzato da una struttura a gabbia che poteva essere pressata con un cuscinetto a sfere.

Il nylon utilizzato nelle stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP ha resistito ai rigori dell’installazione del cuscinetto a sfere, senza incrinarsi o deformarsi, eliminando così la necessità di strumenti e dispositivi di fissaggio per l’installazione, risparmiando tempo e denaro.

Il risultato con la stampa 3D MJF di HP

“Con la soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion siamo stati in grado di ottimizzare le parti che hanno migliorato la progettazione generale dell’etichettatrice per la frutta, riducendo al tempo stesso i costi”, afferma Bill Huseby, Presidente e CEO di SigmaDesign. “Inoltre, la tecnologia Multi Jet Fusion di HP ci ha permesso di creare quelle parti più velocemente. Infine, ha semplificato la produzione. Una volta approvate le nuove parti, siamo partiti immediatamente in produzione, utilizzando lo stesso design e le stesse identiche parti utilizzate nella prototipazione. “

Design migliorato. Eliminando i vincoli di progettazione, gli ingegneri di SigmaDesign sono stati in grado di creare parti che si adattano allo spazio disponibile, invece di dover progettare la macchina per adattarla a determinate parti.

Riduzione dei costi. Il cliente di SigmaDesign aveva bisogno soltanto di 63 etichettatrici e, dopo un’analisi dei costi, l’azienda ha scoperto che producendo il raccordo dell’applicatore sottovuoto, utilizzando la tecnologia Multi Jet Fusion di HP, avrebbe risparmiato $ 32.000 rispetto al costo di produzione del pezzo utilizzando il metodo di lavorazione tradizionale.

Finiture e qualità. La qualità delle stampanti 3D Multi Jet Fusion di HP garantisce una produzione accurata del prototipo approvato.

Cancellazione dei costi di magazzino. L’affidabilità della tecnologia HP ha permesso loro di rinunciare al magazzino per i pezzi di ricambio e rendere disponibili le parti solo su richiesta. Questo contribuisce a ridurre i costi di realizzazione e manutenzione delle etichettatrici per la frutta. Inoltre, le parti non devono essere immagazzinate nell’inventario.

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