Stampa 3D prototipi: cos’è
La stampa 3D è un processo di manifattura digitale utilizzato per la produzione di prototipi in materiale plastico e/o metallico.
Fino a qualche anno fa il termine stampa 3D era utilizzato principalmente ambito industriale, oggi viene utilizzato anche nel B2C.
Le motivazioni di questo cambiamento sono di varia natura, l’uso sempre più diffuso di queste tecnologie e l’introduzione del termine “stampante 3D” hanno agevolato nel gergo comune l’uso di questo termine.
Inizialmente era riferito alle stampanti a filo che lavorano tramite filamenti (FDM Fused Deposition Modelling); ad oggi il termine stampa 3D si riferisce a tutti i processi di manifattura additiva che vengono utilizzanti per la produzione di prototipi.
Possiamo quindi affermare che il termine stampa 3D è sinonimo di 3D printing, prototipazione rapida, rapid prototyping, additive manufacturing.
Come funziona: processo
Gli step necessari per la produzione di prototipi tramite la stampa 3D sono abbastanza standardizzati.
- Progettazione cad 3D del file tridimensionale
- Generazione del modello
- Produzione tramite il processo scelto
- Post-trattamenti
Progettazione cad 3D del file tridimensionale
Questo step viene seguito dal progettista o dal designer; è molto importante avere una conoscenza approfondita delle diverse tecnologie di prototipazione rapida per definire il file in maniera ottimale.
Ad oggi il modello 3D è uno strumenti di comunicazione uomo macchina, per questo è necessario modellare adeguatamente il file per ottenere il meglio da ogni processo di stampa.
Le scelte fatte in fase di progettazione sono fondamentali per gli step successivi di prototipazione e produzione.
Generazione del modello
I software utilizzati per la stampa 3D leggono il volume del solido oltre che le superfici.
Se stiamo disegnando un modello 3D con l’intenzione di realizzare un prototipo di stampa 3D è necessario avere sempre:
- Solido chiuso a tenuta stagna.
- Le superfici devono avere un adeguato spessore.
Per avere un quadro chiaro degli step di modellazione ti sarà utile la guida su come Progettare un file per la stampa 3D .
Produzione tramite il processo scelto
Terminata la fase di progettazione possiamo avviare la produzione del prototipo.
Arrivati a questo punto avremo già scelto il processo più adatto alle nostre esigenze, difatti questa scelta viene fatta in fase di modellazione al fine di ottimizzare il file in funzione del tipo di stampa.
La tecnologia di prototipazione si sceglie in base ai test che devono essere effettuati sul particolare.
Per avere le risposte giuste dal modello è necessario avere molto chiaro in mente cosa ci aspettiamo dal prototipo; solo in questo modo potremo scegliere il processo più adatto.
Le esigenze e i test da effettuare possono essere di varia natura:
- Estetiche
- Assemblaggio con altri componenti e/o elettronica
- Impermeabilità
- Compatibilità elettromagnetica
- Resistenza ad agenti chimici
- Sterilizzazione
- Prove in galleria del vento
- Simulazione di un controtipo in plastica rigida o gomma
- Corrosione e usura
- Abrasione
- Dissipazione
- Prove termiche
- Conducibilità
- Preserie da utilizzare in fiera o come prevendita al cliente
- Prove di luce in ambito illuminotecnico e fanaleria
Ogni processo ha la sua specificità, per cui è necessario conoscere approfonditamente i vantaggi e svantaggi di ognuno di essi per scegliere la tecnologia migliore per il tuo prodotto .
Post trattamenti
I post trattamenti sono operazioni che vengono eseguite sui prototipi per migliorare le prestazioni e la finitura del modello.
Ogni tecnologia ha un post processo differente: rimozione di supporti, lavaggio in alcool, stabilizzazione in forno, trattamenti termini e molto altro.
Oltre a questi passaggi sui prototipi è possibile eseguire delle finiture superficiali sempre per migliorare le prestazioni, la qualità strutturale o la finitura estetica.
Quando si può utilizzare la stampa 3D
La stampa 3D trova applicazione in ogni ambito e in ogni settore industriale.
Se fino a qualche anno fa era di uso e applicazione quasi esclusivamente industriale, oggi anche in ambito consumer si sono diffuse forme di uso di varia natura.
Resta da analizzare per ogni singolo caso l’analisi dei costi benefici, ma questo studio è molto legato alle specifica applicazione.
La nostra esperienza è eclusivamente legata agli usi, test e necessità dell’industria. A tal proposito possiamo sicuramente affermare che la stampa 3D ha trovato impiego in tutti i settori industriali e viste le potenzialità di sviluppo, le prospettive di crescita e divulgazione sono ancora molto ampie.
Vantaggi della stampa 3D
I vantaggi dell’uso dell’uso delle tecnologie di prototipazione rapida sono di varia natura:
- Ottimizzazione delle fasi di sviluppo; grazie ai test che vengono effettuati è possibile ottimizzare l’engineering e arrivare a una produzione ottimizzata.
- Riduzione dei tempi di sviluppo prodotto e relativo inserimento sul mercato: time to market.
- Produzione di particolari a geometria molto complessa impossibili da realizzare con i sistemi di manifattura tradizionali.
- Possibilità di produzione on demand con relativo abbattimento dei costi di magazzino.
- Prevendita del prodotto con modelli prototipali per raccogliere feed-back dal proprio mercato o in attesa delle parti definitive di produzione.
Perchè scegliere Coesum
Il nostro valore è nell’esperienza maturata da oltre un ventennio su tutte le tecnologie di stampa 3D.
Al nostro interno abbiamo tutte le tecnologie utilizzate in ambito industriale FDM (Fused Deposition Modelling), SLA (Stereolitografia), SLS (Sinterizzazione), MJF (Multi Jet Fusion) oltre che un reparto per il vacuum casting per la produzione di piccole serie tramite repliche da stampo in silicone e un reparto officina con centri di lavoro fino a 5 assi.
Questo ci consente di proporre sempre la miglior soluzione in tempi rapidissimi.
A tutto questo si aggiunge la possibilità di seguire le fasi di sviluppo prodotto dal design industriale fino alla produzione definitiva da stampaggio sia per particolari in plastica che metallo.
