Design for Additive: la progettazione ottimizzata e versatile per forme e materiali differenti

Progettare per l’additive è oggi prerogativa del DfAM. Il design for additive manufacturing è un metodo di progettazione che sfrutta i principi del design generativo design,dell’ottimizzazione topologica, della modellazione implicita e delle strutture lattice, permettendo di ingegnerizzare un componente in maniera più consapevole. Questo metodo di progettazione è versatile e perfetto per la produzione con la stampa 3D,
garantendo numerosi benefici e vantaggi funzionali proprio in combinazione alla manifattura additiva.

Occuparsi di Design for Additive Manufacturing richiede grande capacità creativa, supportata da una profonda conoscenza tecnica e ingegneristica. Ne abbiamo parlato con Simona Arena, CEO di Puntozero, la startup che supporta le imprese accompagnandole verso un approccio progettuale differente ed oggi partner di SolidManufacturing e Energy Group.

“La collaborazione con Energy Group che si è estesa in modo naturale a SolidManufacturing, in quanto divisione di SolidWorld Group, è nata intorno all’utilizzo del software nTop (nTopology), che è lo strumento principale da noi impiegato per creare le strutture lattice coinvolte nel Design for Additive Manufacturing. Insieme abbiamo realizzato strumenti di testing e messo a disposizione il nostro know-how sull’utilizzo del software”.
“Per lavorare con la progettazione DfAM occorrono competenze legate all’aspetto ingegneristico e tecnico-progettuale, che devono convivere con un gusto e un’attenzione per gli aspetti estetici relativi al design e all’innovazione di prodotto. Questo è il fondamento del nostro operare per il Design for Additive Manufacturing”. - afferma Simona Arena.
“Grazie alla conoscenza di tutte le tecnologie e dei materiali per la stampa 3D disponibili oggi sul mercato e delle principali metodologie di progettazione, quando siamo chiamati per una consulenza, prima di iniziare a progettare l’oggetto scegliamo attentamente la tecnologia migliore per quel particolare prodotto, studiamo le forme, i materiali, le soluzioni più innovative e performanti per raggiungere il miglior risultato sotto tanti punti di vista”.

La versatilità del metodo progettuale deriva da vari elementi: in primis dalla pluralità degli approcci, quali design generativo, biomimetica, ottimizzazione topologica e strutture lattice, su cui la progettazione si basa in modo integrato per conferire all’oggetto un risultato nuovo e più funzionale.
In secondo luogo, possiamo definire il design for additive un metodo versatile, giacché tiene conto del miglior bilanciamento fra tecnologie, forme e materiali.

“La versatilità del Design for Additive Manufacturing sta proprio qui: nel riuscire ad adattare l’approccio progettuale a tutte le tecnologie e ai materiali della manifattura additiva. Che si tratti di polimeri, resine, metalli o legno, è fondamentale progettare bilanciando tecnologie e materiali in modo coerente con le esigenze proprie del cliente. Forma e materiale creano una combinazione imprescindibile perché non si può progettare senza tenere conto del materiale che si andrà a utilizzare o da come la geometria andrà a influenzare il
comportamento del materiale stesso, per questo puntiamo molto sul bilanciamento tra
questi elementi”.
Infine, “bisogna sottolineare che il DfAM è versatile anche in termini di settori produttivi perché è un tipo di approccio progettuale adattabile alle esigenze di tantissimi mercati e settori”.
Ovunque infatti, una produzione ottimizzata in termini di materiali e di tempi lavoro, rappresenta un successo. Per questo, in qualunque settore applicativo, il DfAM risulta vincente.

“In comune con SolidManufacturing e Energy Group, abbiamo un forte credo rivolto al capitale umano” - spiega Simona Arena - “La conoscenza umana è fondamentale nell’approccio progettuale perché possiede quella forza creativa che approda alla risoluzione del problema, anzi, alla miglior soluzione possibile alle esigenze di quello specifico cliente”. “Se a un ingegnere diamo in mano un potente e performante strumento software in grado di velocizzare procedure e processi di workflow progettuale, il gioco è fatto! Si ritroverà ad avere molto più tempo da dedicare alla ricerca delle migliori soluzioni e allo studio dei problemi. nTopology è proprio lo
strumento software che dà questa possibilità, rendendo rapidi i processi e gli interventi durante tutte le fasi di progettazione e ingegnerizzazione dei componenti. È uno dei software che meglio si sposa col tipo di progettazione che facciamo”.

Il software nTop distribuito in Italia da Energy Group, è pensato e costruito per creare applicazioni personalizzate che soddisfino esigenze specifiche e trasformino il modo in vengono sviluppati i prodotti grazie a capacità estremamente avanzate che modellano gli oggetti in funzione del mondo reale in cui dovranno funzionare.
Combina, infine, le potenti capacità di ottimizzazione topologica per stampa 3D con i processi avanzati e personalizzati sulle esigenze del cliente per trarre il massimo profitto dalle applicazioni di additive manufacturing.

“Ad oggi molte aziende ancora non conoscono il valore aggiunto del DfAM in progettazione. – commenta Simona Arena. “Non tutti sanno che con la modellazione di strutture lattice più o meno complesse, con l’ottimizzazione delle geometrie e lo studio di nuove forme ispirate alla natura si possono risolvere problemi funzionali e aumentare le performance di uncomponente.
Il DfAM è l’approccio ideale, per esempio, quando l’obiettivo della riprogettazione è l’alleggerimento, o per ottenere un miglior scambio e passaggio dei flussi, per sortire performance migliori da parte del componente o per migliorare il comportamento di determinati materiali aumentandone la resistenza.
Grazie alle strutture lattice con materiali morbidi, ad esempio, siamo riusciti a migliorare la resistenza all’impatto e la protezione all’urto, un obiettivo molto interessante per il settore calzaturiero.” Ci sono poi ulteriori vantaggi che derivano dall’applicare il DfAM in progettazione: una sensibile riduzione del time to market, il calo dei tempi di produzione e una conseguente diminuzione dei costi stessi di produzione, infine, una generale ottimizzazione dei costi di processo.
“Vediamo notevoli margini di crescita per il futuro del Design for Additive Manufacturing. – Conclude Simona Arena. "Più le aziende punteranno sulla manifattura additiva per andare in produzione, e non solo per la prototipazione, più il DfAM diventerà strategico e imprescindibile. D’altra parte, anche la stampa 3D sta vivendo ora una diffusione molto ampia delle sue tecnologie. Puntozero 3D, insieme ad Energy Group, continua a fare ricerca e sviluppo al proprio interno e in collaborazione con le maggiori Università Politecniche sia rispetto ai materiali sia rispetto a nuove soluzioni progettuali. Sul fronte materiali, soprattutto, la crescita è entusiasmante e non ci tiriamo indietro ogni qual volta si presenta l’occasione di fare sperimentazione spinta e testare le metodologie di DfAM su materiali davvero innovativi”.

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