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La rivoluzione delle stampanti 3D: intervista a Simone Azzellini, business developer di 3DZ

La rivoluzione delle stampanti 3D: intervista a Simone Azzellini, business developer di 3DZ

giugno 27, 2016 in Novità, Novità, Novità, Casi studio, Casi studio, Casi studio

La rivoluzione delle stampanti 3D può essere definita la “Terza Rivoluzione Industriale”: ce ne parla Simone Azzellini, business developer di 3DZ

Secondo l’ultima ricerca di Gartner, nel 2016 saranno distribuite nel mondo quasi 500.000 stampanti 3D (un incremento del 103% rispetto alle unità previste per il 2015) e le vendite cresceranno di più del doppio ogni anno tra il 2016 e il 2019, quando le unità distribuite a livello globale supereranno i 5,6 milioni. In particolare sul fronte acquisti in azienda, si prevedono spese più alte per apparecchi che consentono di utilizzare materiali molto avanzati, di personalizzare i prodotti finiti e di ottenere grandi miglioramenti nelle qualità.

Ma quali sono le potenzialità di questa tecnologia che, secondo alcuni, pare abbia tutte le carte in regola per essere definita la “terza rivoluzione industriale”? Ce lo racconta Simone Azzellini, business developer di 3DZ, rivenditore 3D Systems, azienda specializzata nella produzione di stampanti 3D, software e scanner 3D. Il primo vantaggio della stampa 3D è quello di poter creare oggetti che oggi non esistono.

 

Sfruttando, infatti, le possibilità della modellazione 3D, i designer e gli ingegneri possono creare e poi produrre forme e oggetti che, in precedenza, non potevano realizzare. Ciò a causa dei limiti delle tecnologie usate fino a oggi, che richiedono la realizzazione di uno stampo, a volte molto costoso in termini economici e temporali. Rispetto alle tecnologie di produzione digitali “sottrattive”, come la fresatura a controllo numerico (CNC), la stampa 3D offre inoltre maggiori libertà geometriche, in quanto consente di creare oggetti vuoti e basati su geometrie più complesse e intricate. Inoltre, con la stampa 3D è possibile stampare pezzi unici senza bisogno di raccordi, giunzioni, viti che ne complichino l’assemblaggio, la produzione e il rifornimento di ricambi. Per alcuni componenti di piccole dimensioni, ma con geometrie particolarmente complesse, può quindi già risultare economicamente più vantaggioso implementare una produzione additiva seriale.

A lato: Simone Azzellini, Business Developer di 3DZ

 

Ci sono settori che più di altri dovrebbero cogliere questa opportunità di innovazione?

 

Automotive, Aerospaziale, Dentale, Gioielleria, Medicale, Stampaggio materie plastiche, Microfusioni meccaniche: questi sono alcuni dei settori che stanno valutando seriamente la stampa 3D all’interno dei loro processi produttivi, ma le potenzialità di tale tecnologia non sono ancora chiare a tutti.

La tecnologia additiva ove necessario si integra nei flussi di lavoro già creati per i centri di lavoro tradizionali presenti in azienda. In generale, bisogna considerare che la stampa 3D è uno strumento ideale non tanto per ricreare oggetti che già esistono ma per realizzare prototipi e nuove tipologie di oggetti più efficienti e performanti che non esistono ancora.

Se applicata correttamente la stampa 3D può permettere di implementare una produzione industriale più efficiente, meno dispendiosa e più sostenibile sia a livello economico che a livello ambientale. La rivoluzione delle stampanti 3D, quindi, non riguarda solo la tecnologia ma anche il flusso di lavoro aziendale.

 

Quali cambiamenti introduce in azienda questa tecnologia?

 

Oggi non viene ancora considerata come una tecnologia da “produzione” ma come tecnologia prototipale; i tempi di stampa sono al massimo intorno ai 2 cm all’ora in asse Z (cioè in altezza). La maggior velocità è data dal fatto che il prototipo si può creare in tempi più rapidi rispetto ai metodi tradizionali che potevano richiedere settimane, se non mesi di lavoro, in particolare se il prototipo iniziale, in genere prodotto all’esterno dell’azienda, risultava non corretto.

 

Con la stampa 3D, invece, il prototipo può essere facilmente corretto e ristampato direttamente in casa, in tempi relativamente brevi e con costi limitati. Alcune aziende stanno quindi iniziando a spostare la fase di pre-prototipazione all’interno, in modo da avere più garanzie sulla sicurezza dei prototipi iniziali e accelerare ulteriormente la fase di sviluppo. Il workflow di prossima generazione prevede addirittura l’utilizzo di stampanti 3D a basso costo direttamente sul desktop degli ingegneri e dei progettisti, in modo da potere valutare con maggiore accuratezza le caratteristiche dimensionali di un prototipo, prima di passare alla fase di progettazione vera e propria e quindi alla fase di produzione in serie, tutto attraverso una serie di passaggi concatenati.

 

Quale tecnologia sta suscitando più interesse da parte dei clienti?

 

I processi di stampa 3D su cui ci stiamo focalizzando sono basati sulla sinterizzazione o sulla fusione di polveri di plastica o metallo. Tra le molteplici varianti di queste tecnologie quella più conosciuta è la sinterizzazione laser selettiva (SLS). La tecnologia SLS è stata inventata e brevettata nel 1984 da Carl Deckard e Joe Beaman della University of Texas di Austin, nell’ambito di un progetto sponsorizzato dalla DARPA, l’agenzia militare americana che si occupa di progetti di ricerca avanzati.

Le stampanti 3D basate su questa tecnologia, utilizzano granelli di polveri termoplastiche le cui pareti esterne vengono parzialmente fuse da un laser molto preciso in modo che si attacchino tra loro. In questo modo non è necessario alcun processo di post lavorazione se non per rimuovere la polvere in eccesso e per eventuali finiture.

Il vantaggio di questa tecnologia, oltre il basso costo di materia prima, è che offre la massima libertà geometrica e permette di realizzare rapidamente oggetti funzionali. La rivoluzione delle stampanti 3D passa anche attraverso i sistemi SLS di 3D Systems che sono “aperti” e permettono ai clienti finali di implementare nuovi materiali e sviluppare R&D interno, andando a ottimizzare il prodotto al massimo delle potenzialità.

 

Il Direct Metal Printing

 

I processi di sinterizzazione sono molto utilizzati anche su polveri metalliche. In questo caso la tecnologia usata prende il nome di Direct Metal Printing (DMP) e rappresenta uno dei campi dell’industria manifatturiera additiva con maggior potenziale di sviluppo.Oltre ad offrire la possibilità di realizzare oggetti metallici con geometrie molto complesse, senza bisogno di strumenti aggiuntivi, la tecnologia DMP è fondamentale per le industrie più avanzate perché permette di realizzare componenti destinati all’utilizzo finale usando metalli, leghe e super leghe. In questo caso le particelle metalliche vengono fuse completamente. Il processo richiede quantità maggiori di calore ed energia, ma i risultati sono oggetti più densi e meno porosi, simili a quelli prodotti attraverso gli stampi a iniezione. Oggi questa tecnologia permette di realizzare parti metalliche dense al 99,9% sfruttando materiali ad altissime prestazioni come ad esempio Titanio, Hastelloy e Inocnel.

A lato: due esempi di stampa DMP

 

Un esempio concreto: FAS

 

Da 45 anni Fas è specializzata nel settore del Vending machine dove si è distinta per le sue capacità innovative. Negli anni Duemila l’evoluzione aziendale ha condotto a estendere la produzione di distributori automatici snack & food al segmento del caldo.

Si tratta di macchine composte da sistemi meccanici, elettronici, hardware e software di gestione e controllo accuratamente progettati e realizzati per garantire il perfetto servizio all’utilizzatore finale. Per realizzare macchinari così sofisticati è indispensabile, a priori, una progettazione meccanica ed elettronica estremamente accurata che la Fas esegue internamente, a garanzia di livelli di qualità superiori. Ed è proprio per supportare questa progettazione che è stato scelto il sistema ProJet SD 3500 di 3D Systems, fornito da 3DZ.

 

“Molte macchine, come il compatto modello Perla recentemente sviluppato per Illy, – spiega Giuseppe Morabito, Mechanical Designer di Fas – comprendono numerosi componenti realizzati in materia plastica. Non solo parti estetiche come il tetto, la porta o la pulsantiera, che comunque richiedono una notevole attenzione geometrica e dimensionale, ma anche componenti interni funzionali; ed è soprattutto per poter simulare e sperimentare la correttezza della progettazione di tali parti che ci avvaliamo della macchina ProJet SD 3500.”

Estratto dall’articolo pubblicato su Plast Design

 

ARTICOLO TRATTO DA “IMPRESA E IMPRESE – STRUMENTI E STRATEGIE PER LA GESTIONE D’IMPRESA”
(GENNAIO 2016)
 

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