Prototipazione rapida plastica
La prototipazione rapida di particolari in plastica è l’insieme delle tecnologie di stampa 3D adatte alla produzione di prototipi in materiali plastici. Nella realtà anche il vacuum casting e lavorazioni convenzionali CNC vengono utilizzate per lo stesso scopo.
Cos’é la prototipazione rapida plastica
Nell’ambito della manifattura additiva i prototipi in plastica vengono realizzati attraverso diverse lavorazioni quali la stereolitografia, la sinterizzazione di laser selettiva, il Multi Jet Fusion, le repliche da stampo in silicone e le lavorazioni meccaniche CNC.
Ogni lavorazione presenta differenze sul processo, materiali utilizzati e precisione dei prototipi che si ottengono.
Nella stereolitografia il laser della macchina solidifica la resina fotosensibile contenuta nella vasca. Ci sono diversi materiali anche trasparenti in uso per questo processo; l’uso principale è per modelli estetici, mockup e primi test di assemblaggio.
Nella sinterizzazione laser selettiva il calore del laser della macchina scioglie le polveri di Nylon e le che solidifica strato su strato. I prototipi realizzati sono caratterizzati per avere elevate performance dal punto di vista meccanico anche ad uso alimentare. La finitura dei modelli è porosa ma lavorabile in post-produzione con stuccatura e verniciatura.
Il processo di Multi Jet Fusion è l’evoluzione della sinterizzazione, ma con costi inferiori e con parti più compatte, precise e più definite in superficie, nonché impermeabili e resistenti ad alte temperature.
Oltre la prototipazione rapida c’è il vacuum casting
Le repliche da stampo in silicone, meglio definite vacuum casting, sostituiscono eccellentemente le tecnologie di prototipazione rapida soprattutto quando è necessario realizzare delle preserie o modelli con prestazioni molto spinte.
Il processo inizia con la realizzazione di un prototipo in stereolitografia che viene utilizzato per costruire un stampo in silicone.
Dopo la costruzione dello stampo si eseguono delle colate sottovuoto con resine poliuretaniche per la produzione di prototipi in materiale rigido, semirigido e gomma. E’ possibile co-stampare più materiali e inserire all’interno dello stampo inserti metallici.
Il processo delle repliche da stampo in silicone non appartiene alle tecnologie di prototipazione rapida additiva, ciò nonostante risulta la migliore soluzione soprattutto in questi casi :
- produrre più di 4 o 5 prototipi: in questa condizione è consigliato valutare questo processo per avere un beneficio economico, difatti a parità di numero qualunque altro processo di prototipazione rapida potrebbe risultare più costoso. A questo si aggiunge il vantaggio di avere dei prototipi con delle prestazioni migliori e uno stampo che in media produce 25 pezzi
- se le prestazioni dei processi di stampa 3D non sono adeguate ai test da effettuare sui prototipi: i materiali utilizzabili nel vacuum casting hanno prestazioni molto spinte e di varia natura. Tutte le specifiche sono consultabili tramite la scheda tecnica del materiale
- quando il prodotto che devo produrre ha una tiratura molto contenuta che non supera le decine di unità anno: la resistenza meccanica dei prototipi è molto vicina alle prestazioni di particolari da stampaggio a iniezione; questo consente di utilizzare i prototipi realizzati con questo processo anche su macchine definitive da commercializzare
Le lavorazioni di fresatura
Infine, le lavorazioni meccaniche CNC che, a differenza delle altre lavorazioni, è una tecnologia sottrattiva adatta per la produzione di pezzi a basso volume, anche con materiali plastici. I manufatti realizzati con tecnologie convenzionali sono caratterizzati da una precisione non ancora raggiungibile dalla prototipazione rapida plastica. La lavorazione e la gestione dei singoli particolari presentano dei costi e tempi di realizzazione mediamente più lunghi rispetto alla stampa 3D.
Vantaggi nella realizzazione di prototipi in plastica
I benefici associati alla realizzazione di prototipi in plastica sono riconducibili principalmente ai fattori tempo, qualità e costo, in particolare:
- Possibilità di testare un progetto prima di passare alle fasi di industrializzazione
- Abbattimento sostanziale di errori con relativa validazione delle fasi di progettazione
- Possibilità di realizzare parti di elevata qualità in tempi rapidi
- Gestione commerciale anticipata: molto spesso i modelli prototipali sono utilizzati per la costruzione del book fotografico per i cataloghi, per esposizioni in fiera, per attività commerciali di prevendita
- Costi iniziali minimi per la creazione di stampi e strumenti necessari
- Per determinati prodotti la stampa 3D o meglio le repliche da stampo in silicone sono il processo produttivo definitivo
- Ottimizzazione di costi e di tempo
Possibili applicazioni
I campi di applicazione dei prototipi realizzati in plastica, possono variare sensibilmente anche in base al materiale utilizzato. Le applicazioni sono trasversali e riguardano tutti i settori industriali.
La ricerca continua sul miglioramento delle prestazioni di processo e di materiali consente applicazioni sempre più ampie e in futuro questa tendenza è destinata a crescere. Se fino a qualche anno fa queste tecnologie erano diffuse solo nei principali settori dell’industria manifatturiera , ad oggi il coinvolgimento è globale e sempre più in crescita. Difatti sono sempre più numerose le richieste su settori di nicchia o da parte di PMI, PMMI e anche startup.
Perché scegliere Coesum per la realizzazione dei tuoi prototipi in plastica
Il nostro valore aggiunto è l’esperienza nei confronti di processi tecnologici molto evoluti. Con la nostra esperienza ventennale, siamo in grado di guidare verso le soluzioni tecnologiche più adatte.
Dopo i primi anni dedicati ai processi di stampa 3D, ci siamo evoluti inserendo al nostro interno un reparto di sviluppo per seguire i nostri clienti anche in attività di product design e relativa ingegnerizzazione. Questa scelta ha amplificato il nostro valore in termini di riduzione di tempi di sviluppo, qualità dei progetti e ottimizzazione dei costi.
