La stampa 3D non si riduce semplicemente alla prototipazione. Oggi, la stampa 3D offre vantaggi ad ogni fase della creazione, dalla progettazione concettuale iniziale fino alla produzione dei prodotti finali, senza trascurare tutte le fasi intermedie.

Le stampanti 3D stanno diventando più accessibili al grande pubblico, con prezzi competitivi, bassa manutenzione e una moltitudine di funzioni.

L’evoluzione della stampa 3D nella manifattura

L’odierno ambiente competitivo rende più che mai importante la scelta della stampante 3D adatta ad ogni fase della creazione. Le tecnologie disponibili sono numerose, come ad esempio HP, Desktop Metal, Selltek  e ProtoFab.

Solo pochi anni fa, la stampa 3D in-house era appannaggio di pochi progettisti professionisti ed era sovente limitata alla stampa di modelli concettuali e di alcuni prototipi.

La stampa 3D ha dimostrato di apportare valore strategico a lungo termine, ottimizzando tutte le capacità coinvolte nelle fasi dalla progettazione alla produzione e accelerando i tempi di lancio sul mercato. Oggi, le tecnologie della stampa 3D hanno permesso ad un sempre crescente numero di progettisti di liberare e moltiplicare i vantaggi della stampa 3D in-house nell’ambito dell’intero processo creativo.

Le aziende leader del settore stanno ora adottando la stampa 3D per prendere in esame più soluzioni in meno tempo, così da giungere a decisioni migliori sin dalle prime fasi dello sviluppo dei prodotti.

Mano a mano che il processo di progettazione avanza, le decisioni tecniche vengono continuamente testate ad ogni fase, per guidare decisioni di ogni entità così da raggiungere prestazioni migliori, ridurre i costi di produzione e offrire presentazioni dei prodotti di qualità superiore e di maggiore successo.

Nella pre-produzione, la stampa 3D consente di accelerare la produzione dei primi articoli realizzati, a supporto dei reparti di marketing e di vendita, e dei primi acquirenti. Nei processi di produzione finali, la stampa 3D permette di ottenere una maggiore produttività, la possibilità di customizzare il prodotto in maniera economica, una migliore qualità ed una maggiore efficienza in un sempre crescente numero di settori.

Qual è la tecnologia di stampa 3D adatta alla tua applicazione?

Inizialmente, la scelta della stampante 3D più adatta tra le varie alternative può sembrare un compito scoraggiante. Esistono sostanziali differenze nel modo in cui ogni tecnologia di stampa trasforma i dati digitali in un oggetto solido.

Le odierne stampanti 3D possono utilizzare una varietà di materiali con grandi differenze in merito a proprietà strutturali, definizione delle caratteristiche, finitura delle superfici, resistenza ambientale, aspetto visivo, accuratezza e precisione, vita utile, proprietà termiche e molto altro. Per condurre la scelta delle tecnologie adatte che offriranno il maggiore impatto positivo alla vostra azienda, è importante innanzitutto definire le applicazioni principali in cui verrà utilizzata la stampa 3D.

Modelli concettuali – I modelli concettuali migliorano le decisioni di progettazione iniziali che hanno un impatto su ogni attività successiva di progettazione e su ogni scelta tecnica.

La scelta del percorso di progettazione giusto riduce le costose modifiche da apportare in un secondo momento durante il processo di sviluppo e abbrevia l’intero ciclo di sviluppo stesso, accelerando così i tempi di lancio sul mercato.

Modelli di verifica – Quando i progetti dei prodotti iniziano a prendere forma, i progettisti devono verificare tutti gli elementi coinvolti per garantire il funzionamento del nuovo prodotto.

La stampa 3D in-house rende la verifica dei progetti un processo iterativo in cui i progettisti individuano e risolvono le sfide attraverso l’intero processo di progettazione, per incoraggiare nuove invenzioni o individuare velocemente la necessità di revisionare del progetto.

Pre-Produzione – Quando lo sviluppo dei prodotti converge alla fase finale della progettazione, l’attenzione si rivolge rapidamente all’inizio della produzione. Spesso, questa fase implica importanti investimenti in attrezzature, maschere di fissaggio e montaggio necessari alla produzione del nuovo prodotto.

A questo stadio, la catena di approvvigionamento si amplia con ordini d’acquisto di materiale grezzo e altri componenti richiesti. I tempi di consegna di tali articoli possono prolungare i tempi di lancio sul mercato e la stampa 3D può, in molti modi, ridurre il rischio legato agli investimenti e abbreviare il ciclo del lancio del prodotto.

Digital Manufacturing – Alcune tecnologie di stampa 3D permettono di stampare praticamente qualsiasi geometria, senza i limiti tipici dei metodi di produzione tradizionali, offrendo ai progettisti una maggiore libertà di progettazione per raggiungere nuovi livelli di funzionalità dei prodotti.

Grazie all’eliminazione delle lunghe e intense fasi di produzione e alla riduzione degli sprechi di materiale grezzo che caratterizzano le tradizionali tecniche di produzione sottrattiva, i costi di produzione sono notevolmente ridotti.

Quali sono le caratteristiche prestazionali di una stampante 3D

La scelta della stampante 3D professionale dipende dai requisiti applicativi e dalla soddisfazione di criteri prestazionali chiave che forniranno i maggiori vantaggi nella sua totalità. Ecco alcune caratteristiche prestazionali specifiche delle stampanti 3D da prendere in considerazione per il confronto tra stampanti 3D differenti.

• Velocità di stampa
• Costo delle parti
• Risoluzione dei dettagli
• Precisione
• Proprietà dei materiali
• Colore

Velocità di stampa

La dicitura velocità di stampa può assumere significati diversi a seconda del fornitore e della tecnologia specifica. La velocità di stampa può essere definita come il tempo necessario a stampare una distanza finita in direzione Z (ad esempio,pollici o millimetri all’ora in direzione Z) per un singolo processo di stampa. Si tratta del metodo in genere preferito per le stampanti 3D che hanno velocità verticali stabili indipendentemente dalla geometria e/o dal numero delle parti da stampare in un singolo processo.

Le stampanti 3D con velocità verticali più elevate e perdita di velocità minima o assente dovuta alla geometria o al numero delle parti del processo sono l’ideale per la modellazione concettuale, in quanto permettono la produzione rapida di numerose parti diverse in brevissimo tempo.

Costo delle parti

Solitamente, il costo delle parti è espresso in costo per volume, come costo per pollice cubo o costo per centimetro cubo. Dato che a seconda della specifica geometria i costi delle singole parti possono variare moltissimo anche sulla stessa stampante 3D, è importante comprendere se il costo delle parti di un fornitore si riferisce ad una parte specifica o ad una parte “tipica”, ossia una media calcolata in un gruppo di parti diverse. Spesso, per determinare i costi delle parti previsti, è utile effettuare il calcolo in base alla suite di file STL in uso che rappresentano le vostre parti tipiche.

Per confrontare adeguatamente le dichiarazioni dei vari fornitori, è anche importante comprendere ciò che è stato o non è stato incluso per giungere alla stima dei costi.

Risoluzione dei dettagli

Una delle metriche che genera più confusione nelle stampanti 3D è la risoluzione, che deve essere dunque considerata con attenzione. La risoluzione può essere indicata in punti per pollice (DPI, dot per inch), spessore dello strato Z, dimensioni dei pixel, dimensioni dello spot del fascio e diametro del fascio all’apertura, solo per citarne alcuni. Se queste misurazioni possono essere utili per il confronto della risoluzione nell’ambito di un solo tipo di stampante 3D, non si rivelano invece ottimali per il confronto dell’ampia gamma di tecnologie di stampa 3D. L’ispezione visiva delle parti prodotte con le diverse tecnologie è il miglior metodo di confronto.

Precisione

La stampa 3D produce parti in modo additivo, strato per strato, utilizzando materiali che vengono elaborati da una forma all’altra per creare la parte stampata. Questo tipo di elaborazione può implicare variabili, come il ritiro dei materiali, che devono essere compensate durante il processo di stampa per garantire la precisione della parte finale.

Le stampanti 3D a base di polveri che utilizzano collanti, di solito presentano la minor distorsione dovuta al restringimento attribuibile al processo di stampa e normalmente sono estremamente precise.

Proprietà dei materiali

Nella scelta di una stampante 3D, è importante comprendere le applicazioni specifiche e le caratteristiche dei materiali necessari. Ogni tecnologia presenta punti di forza e punti deboli che occorre tenere in considerazione nella selezione di una stampante 3D in-house.

La quantità di materiali disponibili è un fattore che occorre soppesare con attenzione, poiché una tale quantità non garantisce che i materiali forniscano le prestazioni funzionali realmente necessarie. È fondamentale che le parti delle stampanti 3D prese in considerazione vengano collaudate nell’applicazione specifica, prima di procedere all’acquisto. La stabilità delle parti nel tempo e nell’ambito di svariati ambienti di utilizzo è un dato che non emerge dalle specifiche standard pubblicate e potrebbe presentare dei limiti alla reale utilità se non esaminata e testata appieno.

Colore

Sono tre le categorie di base delle stampanti 3D a colori: stampanti a scelta di colore che stampano un colore alla volta, stampanti a colori
di base che stampano pochi colori insieme in una parte e stampanti a colori completi che stampano migliaia di colori in una singola parte.

In conclusione sulla stampa 3D professionale

La stampa 3D può offrire vantaggi all’intero processo creativo, dal progetto concettuale iniziale alla produzione finale, senza tralasciare tutte le fasi intermedie. Applicazioni diverse hanno esigenze uniche e comprenderne i requisiti è fondamentale nella scelta di una stampante 3D.

I sistemi multipli possono offrire una più ampia gamma di opportunità di utilizzo rispetto ai sistemi singoli, pertanto l’individuazione dei vostri requisiti specifici per applicare la stampa 3D all’intero processo, dalla progettazione alla produzione, può ridurre i tempi di lancio sul mercato, migliorare le prestazioni della produzione, semplificare la produzione e renderla meno costosa e migliorare la qualità dei prodotti; inoltre, una maggiore soddisfazione dei clienti aiuterà a definire le capacità di stampa 3D ideali per la vostra organizzazione.