La stampa 3D per il settore manifatturiero è diventata ormai un elemento essenziale nell’Industria 4.0 e l’evolversi della tecnologia ha portato le stampanti 3D ad ottenere un ROI più elevato rispetto alle tecniche di produzione convenzionali. Il nuovo panorama industriale, infatti, è un misto tra i metodi di manifattura tradizionale e le nuove tecnologie.

Per tanti anni, la stampa 3D è stata accessibile soltanto alle grandi imprese a causa dei costi di investimento proibitivi per le aziende più piccole, ma la situazione adesso è cambiata.

Deloitte Global prevede che le vendite relative alla stampa 3D supereranno i 2,7 miliardi di dollari nel 2019 e saranno superiori ai 3 miliardi di dollari nel 2020.

Robin Wilson, lead technologist presso il Technology Strategy Board, ha seguito lo sviluppo della stampa 3D da quando lavorava alla Jaguar a metà degli anni ’90. “La maggior adozione della stampa 3D è stata vista nel settore automobilistico, nella gioielleria e nella medicina“, afferma. “La stampa 3D consente ai progettisti di sperimentare nuove soluzioni su misura per i prodotti e si presta anche alle esigenze delle piccole aziende.“

La stampa 3D nel settore manifatturiero: Il ruolo nel processo di produzione industriale

La stampa 3D ha già diversi ruoli nel processo di produzione. La progettazione e la prototipazione rapida sono due dei principali processi che traggono vantaggio dalla stampa 3D, permettendo di ridurre i tempi e i costi necessari per ottenere un prodotto valido. 

“La tecnologia di stampa 3D è ampiamente utilizzata per la prototipazione nello sviluppo di prodotti, per accelerare i cicli di progettazione e consentire ai progettisti di esplorare in modo efficiente più opzioni“, ha affermato Paul Benning, HP Senior Fellow e 3D printing Chief Technologist presso HP Inc.

Utilizzando la stampa 3D per il settore manifatturiero, è possibile creare diverse iterazioni di vari progetti per testare e raccogliere feedback, consentendo alle aziende di determinare in anticipo quale sia il modello migliore. In passato, questo tipo di pratica sarebbe stata costosa e probabilmente insostenibile anche per le società più redditizie. Oggi è alla portata di quasi tutte le imprese.

Ma cosa si può realizzare con una stampante 3D?

Kirk Rogers, responsabile della tecnologia presso il GE Center for Additive Technology di Pittsburgh ha delineato cinque livelli di complessità per le parti di AM:

• Livello 0 – Giunti e Infissi
• Livello 1 – Componenti
• Livello 2 – Sottosistemi
• Livello 3 – Integrazione funzionale
• Livello 4 – Funzionalità avanzate (auto-assemblaggio, elettronica funzionale incorporata, ecc.)

La stampa 3D per il settore manifatturiero – I vantaggi

1. La creazione più rapida di prototipi
2. Riduzione dei costi in tutte le fasi del ciclo di progettazione e produzione
3. Velocità del tempo totale di commercializzazione
4. Possibilità di stampare piccoli lotti
5. Produzione just in time in sede
6. Capacità on demand
7. Personalizzazione del prodotto
8. Possibilità di stampare pezzi di ricambio nel punto di utilizzo
9. Consegne veloci dei prodotti realizzati
10. Realizzazione di parti con geometrie complesse, impossibili da realizzare con i metodi tradizionali

La tecnologia 3D per il settore manifatturiero

1. La tecnologia 3D Multi Jet Fusion di HP

La soluzione di stampa 3D di HP propone alle imprese del settore manifatturiero una valida alternativa alla produzione tradizionale.

Grazie al potente voxel, le stampanti 3D di HP lavorano la polvere senza utilizzare il laser, realizzando strati sottili fino a 80 micron che si traducono in un’eccellente precisione di stampa.

Le soluzioni di stampa 3D MJF sono già state adottate da colossi del settore industriale come: BMW Group, Volkswagen Group, GE Transportation, Forecast 3D, RecTech 3D, Rady Children’s Hospital in San Diego, California, l’Università di Louisville, GKN Powder Metallurgy, Parmatech e molti altri.

“Stiamo collaborando con gli innovatori di tutto il mondo per cambiare il modo in cui progettano e producono con HP Multi Jet Fusion e la nostra nuova piattaforma Metal Jet, sbloccando nuove applicazioni, maggiore flessibilità produttiva e maggiore innovazione, efficienza e sostenibilità per tutto il ciclo di vita dello sviluppo del prodotto.” spiega Christoph Schell, presidente della divisione 3D Printing and Digital Manufacturing di HP.

La stampante 3D Jet Fusion 4200

3D Jet Fusion 4200

Con la stampante 3D Jet Fusion 4200 di HP, le aziende possono gestire più modelli in un’unico ciclo di lavoro anche mentre la stampa è in esecuzione. La qualità delle parti è superiore e permette di ottenere il minor costo per parte in assoluto. E’ una soluzione ideale per la prototipazione industriale e permette di produrre dai 130 ai 599 pezzi alla settimana.

Metal Jet HP

La tecnologia Metal Jet garantisce un lavoro professionale e accurato in metallo, senza il rischio di restringimenti o deformazioni.

Le stampanti 3D di HP con la tecnologia Metal Jet assicurano una produttività fino a 50 volte superiore a metà dei costi dei sistemi binder concorrenti, assicurando velocità, qualità e costi.

Visita questa pagina per sapere di più sulle tecnologie di stampa Multi Jet Fusion di HP.

2. Roboze e la tecnologia FFF

L’azienda italiana Roboze propone una soluzione di stampa 3D che utilizza la tecnologia FFF e materiali resistenti alle alte temperature che sostituiscono con successo il metallo.

Roboze permette di di realizzare prototipi e prodotti finiti in un unico passaggio, senza necessità di manodopera e senza produrre materiali di scarto.

Qui trovi ulteriori informazioni sulle stampanti 3D Roboze.

3. La stampa 3D in metallo di Desktop Metal

La tecnologia di stampa 3D di Desktop Metal permette di stampare pezzi finiti in metallo, eliminando la necessità di costosi impianti industriali. Inoltre, le stampanti non richiedono operatori dedicati grazie ad un software in cloud che semplifica l’intero flusso di lavoro e aumenta significativamente la versatilità della prototipazione.

Vantaggi:

• Tempistiche ridotte
• Costi ridotti
• Elimina la necessità di un magazzino
• Flusso di lavoro semplificato
• Produzione on demand di componenti di ricambio

Scopri di più sulle due soluzioni di stampa 3D di Desktop Metal!

Case study: Crispin Orthotics  e la stampa 3D per il settore manifatturiero

Crispin Orthotics è una clinica inglese specializzata nella produzione e nella manutenzione delle ortesi, che ha scelto le stampanti HP Multi Jet Fusion 3D per il loro processo produttivo.

Utilizzando la tecnologia rivoluzionaria di HP, hanno riscontrato una velocità 10 volte superiore e con una riduzione del 50% del costo per pezzo, rispetto alla tecnologia SLS, il che ha permesso loro di stampare in pochi istanti centinaia di ortesi personalizzate in un processo di costruzione di dodici ore.

Sono così riusciti a realizzare un’ortesi stampata in 3D per il braccio, con un giunto integrato al gomito e un attacco all’estremità del dispositivo che consente l’uso della protesi. La singola parte stampata è stata realizzata in materiale di nylon che l’ha resa molto leggera e resistente.

Mark Thaxter, Managing Director of Crispin Orthotics afferma che ”Avere la capacità di creare un dispositivo su misura che sia leggero, duraturo e accurato fino a 0,2 mm presenta vantaggi evidenti per l’utente. L’azienda beneficia anche della velocità delle parti di stampa 3D e di un risparmio di circa il 40% su ciascuna parte, eliminando la necessità di più componenti nella catena di fornitura e nel montaggio.“

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