Per completare il ciclo di lavorazione meccanica all’interno delle officine sono necessari diversi tipi di tecnologie. Durante questi processi vengono utilizzati svariati macchinari: dalle macchine utensili agli utensili di sbavatura e molti altri.
Spesso le stampanti 3D non vengono utilizzate come prima scelta quando si decide di investire. Tuttavia grazie alla diminuzione dei costi e i passi da gigante messi in atto per migliorare le proprietà dei materiali le cose potrebbero cambiare. La nuova tendenza produttiva prevede l’integrazione di tecnologie, come la SLA a stereolitografia, nell’ambiente di prototipazione e produzione.

La stampa 3D è diventata accessibile

Ai giorni nostri le officine meccaniche per rimanere competitive devono saper intercettare le esigenze dei clienti e soprattutto innovare, trovando soluzioni tecnologiche efficaci.
Se negli studi di ingegneria i progettisti utilizzavano le stampanti 3D SLA sin dagli anni Ottanta, fino a poco tempo fa, la manifattura additiva era una rarità nelle officine meccaniche a causa dei costi elevati di gestione.
Oggi le cose sono cambiate. Le stampanti 3D Formlabs hanno aumentato in maniera esponenziale le possibilità di applicazione e hanno reso la tecnologia SLA estremamente vantaggiosa. Molti settori di produzione  hanno iniziato a scoprire come l’integrazione delle tecnologie additive possa consentire una significativa riduzione della manodopera, un drastico risparmio di tempo e garantire al consumatore finale un valore aggiunto.

A tal proposito per chi fosse interessato ad approfondire l’argomento segnalo questo articolo in cui si effettua un confronto tra le tecnologie sottrattive ed additive.

 

Prototipazione, pianificazione e pre-produzione

Alcuni processi di lavorazione meccanica sottrattiva sono estremamente costosi rispetto ai processi additivi. Il ciclo di produzione di oggetti in metallo comporta spesso tempi di produzione prolungati, non del tutto ottimizzati e che possono comportare una usura eccessiva degli utensili e un’ampia produzione di scarti.
Per avere un’idea in concreto del progetto prima di andare in produzione, per una valutazione dell’aggiustaggio, i prototipi stampati in resina SLA sono la soluzione più efficace ed economica.

Prototipazione funzionale

La manifattura additiva e le resine Formlabs semplificano l’attività di ingegneri e progettisti rendendo più facile la convalida del design per la producibilità e la comunicazione dei requisiti del progetto.

Gli ingegneri attraverso la prototipazione rapida possono realizzare in maniera semplice piccole riproduzioni, sottoassemblaggi per la convalida ingegneristica e del design (EVT e DVT), in modo di garantire un’ampia fase di test interni ed evitare il rischio di investire in costose attrezzature.

Modelli di comunicazione

Il disegno tecnico è lo strumento principale per comunicare l’intento progettuale di determinati componenti. Tuttavia per essere compreso, è indispensabile possedere una conoscenza specifica in ambito tecnico, soprattutto per le parti e gli assemblaggi più strutturati.
I modelli fisici consentono di comprendere al meglio la complessità dei disegni 2D e abbassano drasticamente l’insorgere di errori e fraintendimenti progettuali. Questo da una parte agevola l’attività degli ingegneri e dall’altra consente di condividere con i colleghi considerazioni del design per la fabbricazione (Design for manufacturability), come l’accesso agli utensili e i raggi minimi.

Parti surrogate

Uno dei fattori determinanti per il lancio di un nuovo prodotto sul mercato riguarda la velocità di immissione. Naturalmente più il prodotto è complesso e maggiori saranno le possibilità di eventuali ritardi nella catena di fornitura.
Invece di attendere che tutti i componenti necessari arrivino in fase di assemblaggio, i sostitutivi o parti surrogate, possono essere stampati in 3D e possono essere utilizzati nel contesto completo. Questo consente agli ingegneri di produzione di configurare le linee di assemblaggio, testare l’ergonomia di dime e fissaggi e impostare i processi di automazione in uno stadio della produzione iniziale. 

Le parti surrogate sono utili anche per la realizzazione di pezzi o sottoinsiemi di alto valore, ad esempio durante il processo di sovrastampaggio o per parti delicate. I lavoratori una volta istruiti attraverso l’utilizzo di parti surrogate dal costo limitato  possono configurare i macchinari senza distruggere il prodotto reale.

Strumenti di produzione

Le stampanti 3D desktop permettono agli addetti alla produzione delle aziende do avvalersi  di uno strumento di produzione veloce ed economico per realizzare dime, fissaggi e attrezzature.
La realizzazione attraverso la stampa 3D di dime e fissaggi può consentire un risparmio di giorni o in alcuni casi di settimane sulle tempistiche di produzione. Permette di snellire la prassi operativa e soprattutto di abbattere i costi di un fornitore esterno.

Le resine SLA vengono spesso utilizzate perché consentono una vasta gamma di applicazioni. Oltre alle dime e i fissaggi per il bloccaggio, i prodotti stampati in 3D vengono utilizzati per creare coperture per proteggere le parti durante le fasi di verniciatura, rivestimento e granigliatura. O ancora per modificare le celle di lavoro e gli strumenti di lavoro con elementi personalizzati.
Le dime e i fissaggi stampati in 3D sono maggiormente indicate per parti con superfici complesse, raggi piccoli, sottosquadri, passanti, o caratteristiche fini che sarebbe costoso creare con metodi tradizionali.

Parti per uso finale

Al giorno d’oggi grazie alla estrema varietà di materiali ingegneristici molti produttori preferiscono sostituire i fornitori esterni di piccoli componenti fresati e torniti, con componenti stampati in 3D.
I componenti stampati in 3D possono essere forati, torniti e fresati in caso di tolleranze più strette.

Trarre il massimo dalla produzione additiva

La realizzazione di prototipi ad alta fedeltà e di strumenti di produzione altamente resistenti è solo l’inizio.
L’eventuale investimento da parte di un imprenditore in un macchinario di produzione sottrattiva, come ad esempio una fresa CNC, comporterebbe costi elevati ed uno staff dedicato. Grazie alla loro facilità di utilizzo le stampanti 3D desktop e da banco possono essere estremamente più redditizie. Dato il loro costo ridotto, possono essere aggiunte all’interno dell’officina.

Desideri una consulenza specifica? Scrivici a stampa3D@valorebf.it. Un nostro 3D specialist ti consiglierà la soluzione migliore su misura in base alle tue esigenze progettuali.

Matteo Grieco

Matteo Grieco

ABM Specialist

Digital storyteller. Appassionato di nuove tecnologie e SCI-FI addicted