Tecniche di prototipazione rapida con la stampa 3D

Il "capolavoro" che mani esperte realizzavano un tempo con perizia e passione oggi basta immaginarlo, lasciando realizzare l’oggetto alla stampante 3D. Una innovazione che cambia il modo di progettare offrendo anche alle piccole imprese strumenti e servizi per realizzare in modo competitivo i prodotti.

DI intervista Alessandra Cattaneo  

In quali settori si utilizza la prototipazione 3D?

Le tecnologie di additive prototyping e additive manufacturing permettono di realizzare in tempi brevi e con alti livelli di qualità qualsiasi tipo di prototipo o prodotto finito. I vantaggi di queste tecnologie sono stati principalmente colti dal mercato automotive, primo settore a comprendere le potenzialità di queste nuove tecnologie di prototipazione. Nel corso degli anni l’evoluzione delle tecnologie, l’ampliamento della gamma di materiali e il sempre più alto livello di qualità ha fatto si che tutti i settori industriali, e non solo, potessero avvicinarsi al mondo dell’additive manufacturing. Dal medicale alla gioielleria, dal settore elettronico a quello dell’automazione industriale sono sempre più numerose le aziende che inseriscono le tecnologie additive nella filiera produttiva.

Quali vantaggi offre l’additive manufacturing?

I vantaggi che derivano dall’utilizzo delle tecnologie additive, sia per la produzione che per la prototipazione rapida, sono: la riduzione dei costi, la riduzione tempi di produzione, la possibilità di stampare oggetti con geometrie complesse, la riduzione delle scorte di magazzino potendo produrre su ordinazione in breve tempo.

Casi di successo?

Produciamo rapidamente prototipi di alta qualità combinando sapientemente tecnologie additive e sottrattive. La società Skorpion Engineering è stata fondata nel 2004, come pioniere delle tecnologie additive ed è in grado di soddisfare le richieste dei suoi clienti in modo rapido e con alto livello di qualità. La nostra forza è pensare in grande #THINKBIG.

Produciamo prototipi e prodotti finiti con le più moderne tecnologie di produzione additiva, supportando il cliente già dalla fase di progettazione con un servizio specifico per la produzione additiva. Il nostro core business è sempre stato la creazione di prototipi attraverso tecnologie additive per il settore automobilistico, ma negli ultimi anni l'azienda ha iniziato a creare prototipi per tutti i settori che hanno scoperto i vantaggi della prototipazione industriale rapida. Disponiamo di tutte le tecnologie di stampa 3D sul mercato e offriamo ai clienti le soluzioni più innovative che, aggiungendo materiale, danno forma ad un oggetto in breve tempo e senza la necessità di attrezzature.

Come si realizza la stampa 3D?

Le tecnologie di stampa 3D si possono classificare in 4 macro-gruppi:

Stereolitografia, che consiste nella polimerizzazione laser, strato su strato, della resina liquida contenuta all'interno di una vasca fino ad ottenere l'oggetto tridimensionale solido. Questa tecnologia consente di realizzare pezzi estremamente dettagliati, anche con geometrie molto complesse impossibili da realizzare con le tradizionali tecnologie di produzione.
FDM (Fused Deposition Modeling) è la seconda tecnologia più diffusa in ambito di Prototipazione Rapida dopo la stereolitografia. La macchina FDM costruisce prototipi attraverso un processo di estrusione di un filamento di materiale polimerico allo stato fuso e di deposizione dello stesso strato su strato, fino alla definizione dell’oggetto finale.

Sinterizzazione - La tecnologia della sinterizzazione, SLS (Selective Laser Sintering), permette la costruzione di oggetti e modelli tramite sinterizzazione laser di polveri di diversa natura, strato su strato. Il processo prevede che il sistema stenda uno strato sottilissimo di polvere uno dopo l’altro sulla piattaforma di lavoro; un fascio laser colpisce selettivamente le aree corrispondenti al modello contenuto nel file 3D in input alla stampante.

DMLS - La sinterizzazione di metalli, DMLS (Direct Metal Laser Sintering) è una tecnologia di ultima generazione che consente di costruire oggetti in metallo direttamente da file CAD, fondendo localmente polveri di metallo stato su strato.
Ogni tecnologia è caratterizzata da un diverso funzionamento, ma sono tutte accomunate dalla caratteristica che per creare un oggetto si aggiunge materiale solo dove serve. Ecco perché il vero vantaggio delle tecnologie additive deriva dalla progettazione additiva cioè da un modo di pensare e di progettare slegato dai tradizionali vincoli produttivi.

Abbiamo recentemente collaborato alla personalizzazione di una moto Kawasaki realizzando tutti i componenti in plastica con la tecnologia Multi Jet Fusion HP compreso il serbatoio.
I vantaggi derivanti dall’utilizzo di questa tecnologia si possono riassumere in: alto livello di personalizzazione, alleggerimento della moto, stile realizzabile solamente grazie all’utilizzo di tecnologie additive.

Quanto tempo ci vuole per realizzare un prototipo?

Un cliente ci ha contattati per la realizzazione di 20 parti da assemblare su un pezzo di produzione. Il particolare doveva avere buone proprietà meccaniche, buona ripetibilità tra i pezzi, bassi costi.
Grazie alla tecnologia Jet Fusion Hp, le parti sono state prodotte in sole 7 ore e sono passati solo 2 giorni dalla richiesta del cliente alla consegna.

Le caratteristiche delle parti prodotte con la tecnologia jet fusion sono paragonabili a quelle di un pezzo di produzione tradizionale. Molti componenti della stessa stampante 3D sono stati prodotti con la tecnologia della fusione a getto, con notevoli vantaggi in termini di: eliminazione dello stampo, realizzazione di pezzi finiti e funzionanti, riduzione dei tempi e dei costi di produzione.
Archivio storico dei numeri di DIRIGENTI INDUSTRIA in pdf da scaricare, a partire da Gennaio 2013.