Come velocizzare la produzione con la stampa 3D di parti pronte all’uso

L’utilizzo della stampa 3D, in particolare per le parti pronte all'uso ha reso chiaro agli operatori che esistono infinite possibilità applicative, molte di queste ancora insospettabili. I materiali sono fondamentali per una ottima resa del prodotto, tanto quanto le tecnologie. La scelta della combinazione tra materiali e tecnologie poi, è fondamentale.
La velocità con cui nuovi materiali fanno il loro ingresso nel mercato è sostenuta.
Formlabs, per esempio, ha lanciato diversi materiali ideali per la stampa 3D, come il silicone o il flame retardant per esempio, in pochi mesi e tutti con ampio spettro applicativo. Qui una piccola guida per districarsi nel mondo delle parti pronte all’uso, con un focus particolare per il settore automotive. Pensiamoci bene: chi non desidera progettare, stampare e utilizzare da subito un pezzo?
La magia della stampa 3D è questo. E non solo.
Il rendere conveniente, veloce, ottimizzato il flusso di produzione anche a bassi numeri è una delle altre “incanti” che compie la stampa 3D. 
 

I numeri 

Secondo degli studi, "l’Italia è al secondo posto in Europa per quantità di sistemi industriali di stampa 3D e al sesto posto per innovazione brevettuale, con 574 brevetti depositati: è quanto emerge dal nuovo rapporto dell’Ufficio Europeo dei Brevetti (EPO). Il rapporto restituisce la fotografia di una tecnologia in forte crescita e oggetto di interesse da parte di università e imprese. Nell’ultimo decennio i depositi di brevetti nel settore della stampa 3D sono infatti cresciuti otto volte più rapidamente rispetto alla media di tutte le altre tecnologie.
Leader dell’innovazione della stampa 3D sono Stati Uniti ed Europa, responsabili rispettivamente del 40% e del 33% dei brevetti depositati. Lo studio rileva che tra il 2013 e il 2020 i depositi delle domande di brevetto a livello mondiale nel settore sono cresciuti con un tasso medio annuo del 26,3%, quasi otto volte più alto rispetto a tutti i settori tecnologici nel loro complesso (3,3%)".
E ancora: "Secondo un rapporto del 2023 di Wohlers Associates, l’Italia occupa il secondo posto in Europa per numero di sistemi di stampa industriale installati (4,7% del totale globale cumulativo degli impianti), preceduta solo dalla Germania (8,5%). Il Regno Unito si posiziona invece al terzo posto (3,5%), seguito dalla Francia (3,4%)".*

Parti pronte all’uso

Per parti pronte all’uso si intende, in un certo senso, tutto ciò che, all’interno di una linea di produzione e non solo, restituisce un’accelerata notevole in termini di produttività e di messa in opera. E può essere usato così come viene stampato.
I settori, possono essere i più svariati: tooling, produzione interna, parti pronte per l’utilizzo direttamente sul campo (vedi per esempio automotive, racing o motorsport). 
Quello che è importante è non solo riuscire ad accelerare i tempi ma anche a rendere i risultati ottimali. 
Ecco perché in campo devono scendere dei materiali di qualità altissima. 

I materiali 

Non solo la resa della finitura superficiale, ma anche una resistenza meccanica, la capacità di resistere agli urti e, non ultimo, quel quid in più che permette di ottenere dei pezzi superiori, facili da usare, resistenti, che permettano azioni semplici e soprattutto ripetitive. Sempre con buon esito. Questi, tra altri, sono alcuni motivi per i quali la scelta del materiale corretto è fondamentale.

Silicon 40A

Il nuovo silicone di Formlabs, lavorato con la tecnologia SLA, è uscito recentemente e permette di focalizzare l’attenzione applicativa anche nel settore automobilistico. 
La sua flessibilità e al contempo morbidezza e resistenza lo rendono infatti la soluzione ideale in molti campi, anche diversi fra loro. 
In particolare segnaliamo la possibilità di creare sigillanti, guarnizioni, gommini, connettori e ammortizzatori per il settore automobilistico, la robotica e la produzione. 

Nylon 12 GF Powder

Una soluzione ideale, questa polvere per Fuse 1+ che lavora con tecnologia SLS, per la produzione di parti rigide, stabili e funzionali
Un materiale rinforzato con vetro con caratteristiche di rigidità e stabilità termica, adatto agli ambienti industriali più esigenti. 
Scegli Nylon 12 GF Powder se vuoi produrre parti per utilizzo finale e prototipi funzionali rigidi destinati ad applicazioni in cui sono fondamentali, appunto, la rigidità strutturale e la stabilità termica.

Flame Retardant Resin 

Anche questo materiale, lavorabile con tecnologia SLA e con una finitura superficiale eccellente, è ideale per il settore automotive, in particolare per interni di aeroplani, automobili e treni.

La tecnologia SLS

La stampa con tecnologia SLS è una delle soluzioni ideali per ottenere applicazioni e parti davvero pronte all’uso. 
La tecnologia SLS (usata per esempio da Fuse 1+, Formlabs) utilizza polveri di nylon e non solo, le quali vengono lavorate in maniera tale da ottenere pezzi di una finitura superficiale superiore e di una resistenza meccanica di alto livello. E non è finita qui.
Fuse 1+ fa parte di un ecosistema in cui esistono soluzioni a supporto della stampante 3D che si occupano anche del post process, per esempio. 
I pezzi vengono stampati a una velocità e a un costo tale per cui Fuse 1+ è una stampante 3D ideale per la produzione. Fuse 1+ utilizza un laser da 30W che stampa a una velocità di scansione fino a 12,5 metri al secondo. 

Niente sprechi 

Come si è già accennato in altre sedi, l’assenza quasi totale di sprechi è un richiamo forte all’utilizzo di stampanti 3D anche di livello industriale. 
Stampare il necessario, utilizzare solo il materiale utile alla stampa e, in caso di Fuse 1+, riciclare le polveri stesse, permette di pensare a una formula produttiva che stia attenta anche alle esigenze dell’ambiente in cui viviamo. 

Stampa 3D metallo: ideale per per parti pronte all’uso?

Le stampanti 3D metallo sono un altro strumento molto interessante per creare parti pronti all’uso. 
Avere una parte di metallo stampata in 3D vuol dire accelerare incredibilmente i tempi di gestione dei processi, a volte anche sul campo. Le stesse parti stampate con metodi tradizionali (per esempio CNC), capita che non siano riproducibili con le esatte necessità del cliente, perché a volte il metodo tradizionale non è quello ideale. Le stampanti 3D metallo, invece, arrivano anche dove il CNC non può produrre risultati sperati. 



Pensiamo a settori come oil and gas, in cui la progettazione di parti complesse è all’ordine del giorno o più vicino a noi, quelli in cui sono necessari tooling in azienda o parti simili. 
La libertà di progettazione dell’esatto strumento, o pezzo necessario e soprattutto la possibilità di scegliere di stamparlo in metallo apporta un vantaggio nettissimo in azienda. 
I processi, infatti, non solo si velocizzano ma crescono anche da un punto di vista qualitativo, creando in certi casi unicità altrimenti non realizzabili. 
La necessità di avere magazzino diventa superata e in particolare, con tecnologie per stampa 3D metallo come il Binder Jetting, i processi veloci di stampa permettono alla produttività di aumentare e il processo di stampa può svolgersi in una unica lavorazione. 

Conclusioni

La stampa 3D permette, eccome, di stampare in una modalità "pronta all'uso". Secondo diverse statistiche l'impatto della stampa 3D nel panorama tecnologico italiano è forte, soprattutto da un punto di vista più ampio, europeo. 
Ad ogni modo, la stampa 3D, per tutti i settori, come per quello automotive, diventa vincente nel momento in cui entra in combinazione con i giusti materiali. I progetti, a quel punto, prendono il volo. 
Una panoramica più dettagliata su alcuni materiali e tecnologie aiuta a comprendere lo scenario attuale e le offerte disponibili sul mercato. 
Non dimentichiamo inoltre che la stampa 3D metallo è un'altra, ottima strada in tema di stampa 3D per ottenere parti di ottima qualità e pronte all'uso. 

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Fonti:  
*Innovationpost.it