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Preventivo










3D Printing and 3D Systems printers 3D Printing and 3D Systems printers
Mark Two: Applicazioni per vetrate e profili estrusi

Mark Two: Applicazioni per vetrate e profili estrusi

settembre 18, 2017 in Novità, Novità, Novità, Novità, Casi studio, Casi studio, Casi studio, Casi studio

Problemi in prototipazione

 

Finestre e barriere protettive per gli autobus costituiscono la linea di prodotti principale di “Arow Global”, società con sede in Wisconsin specializzata nella produzione di finestre per i mezzi di trasporto. La società si impegna quotidianamente a migliorare la semplicità, la robustezza ed il design del prodotto al fine di aumentare la sicurezza dei conducenti e dei passeggeri. Joseph Walters, ingegnere di sviluppo nuovi prodotti, è in prima linea nella ricerca sviluppo di prodotto e per riuscire a migliorare l’azienda ha capito che era necessario migliorare il flusso di prototipazione della “Arow Global” al fine di ottenere un processo più efficiente.

L’azienda lavora spesso con estrusi di alluminio e gomma i quali vengono accoppiati con i vetri mediante un processo di scorrimento ed assemblaggio che può richiedere molto tempo e denaro. “Attualmente facciamo un sacco di lavori di estrusione, sia di alluminio che di gomma”, ha affermato Walters. “Non c’è un metodo per prototipare rapidamente senza dover spendere centinaia di dollari per un pezzo alto appena quattro pollici. Essenzialmente si tratta di una macchina EDM (elletroerosione) che va a lavorare (togliere materiale) ad un blocco di alluminio da quattro pollici, tempo richiesto: 2/3 settimane … L’ultima volta che ho progettato una nuova tipologia di incastro (tra alluminio, gomma e vetro) ho dovuto sviluppare 6 prototipi per un totale di oltre 1500 dollari”. Soltanto sperimentare nuove idee stava diventando troppo costoso, quindi Walters necessitava di un nuovo metodo di prototipazione:” La nostra azienda è sempre alla ricerca di essere più efficace in termini di costi, ma continuando a realizzare un prodotto di alta qualità. Questo è il motivo che ci ha spinto a cercare delle macchine di prototipazione rapida.”

L’incontro con la Mark Two

 

Walters sapeva che necessitava di una macchina per la prototipazione rapida per migliorare il processo di prototipazione. “Quando sviluppi dei profili ci sono molte variabili. Ad esempio, per la gomma al momento non abbiamo un sistema che ci consenta di prototipare delle estrusioni senza dover pagare per: tagliare lo stampo, prelevare dei campioni, sviluppare delle inevitabili revisioni e ricominciare con il processo …”, ha affermato Walters. “Invece con la stampa 3D siamo in grado di realizzare l’estruso durante la notte … Progettare, stampare, modificare il disegno, stamparlo di nuovo, fare un’altra modifica tutto molto rapidamente, per questo abbiamo valutato le stampanti 3D “.

La prototipazione diventa costosa ogni qualvolta fai una modifica e crei una nuova revisione, ma questa è la natura delle parti che Arow progetta sviluppa realizza testa e vende, e per questo è necessaria una tecnologia di prototipazione rapida ed estremamente precisa. Per prototipare correttamente, Walters stava cercando una stampante capace di gestire le variabili di usura e di rottura del pezzo, per poterle gestire ed avvicinare al pezzo reale: “Volevamo un prototipo che fosse utilizzabile, quindi non necessitavamo di una “Cube Pro” per realizzare pezzi in PLA e ABS perché troppo fragili.

Questo era uno dei nostri requisiti e questo ci ha portati ad incontrare Markforged… che con la possibilità di introdurre la fibra di carbonio per creare parti resistenti come l’alluminio ci ha veramente conquistati”, ha affermato. Una volta scoperta la stampante Markforged, Walters doveva convincere anche i superiori sulla bontà dell’investimento, e che la tecnologia non avrebbe comportato problemi. “Grazie alla nostro entusiasmo per l’utilizzo di una nuova tecnologia e all’elevato ritorno di investimento della macchina (Mark Two), l’approvazione è stata immediata”, ha affermato Walters. La Mark Two poteva far crollare notevolmente i costi di prototipazione ed i tempi di consegna, al contempo poteva aumentare efficienza e tempi di produzione, e questo significava anche semplificare e migliorare il processo di progettazione di Arow Global.

“Volevamo un prototipo che fosse utilizzabile, quindi non necessitavamo di una “Cube Pro” per realizzare pezzi in PLA e ABS, perché troppo fragili. Questo era uno dei nostri requisiti e questo ci ha portati ad incontrare Markforged … che con la possibilità di introdurre la fibra di carbonio per creare parti resistenti come l’alluminio ci ha veramente conquistati”

–Joseph Walters–

New Product Design Engineer Arow Global

Le prime crepe

 

Joseph Walters, ingegnere di progettazione presso il produttore di finestre per mezzi di trasporto “Arow Global”, era stanco degli elevati costi di prototipazione e dei lunghi tempi di consegna dei prodotti.

 

La riparazione

 

Walters sapeva che “Arow Global” aveva bisogno di una macchina per prototipare, e dopo aver scoperto la Mark Two, si è reso conto che la sua capacità di realizzare parti precise, resistenti ed utilizzabili in un contesto reale era esattamente ciò che mancavano dal flusso prototipo.

 

Lo sfondamento

 

La Mark Two ha portato il costo della parte da 400 dollari a pochi dollari, da tempi di attesa di due settimane ad una sola notte ed ha cambiato il modo in cui “Arow Global” progetta e produce le proprie parti.

Il confronto nei numeri

 

Costo Tempo
Parte stampata Markforged $1.59 1.92 ore
Parte lavorata (officina) $400.00 420 ore

Riprogettare con la Mark Two

 

Dopo aver acquistato la Mark Two, Arow ha potuto migliorare drasticamente il processo di prototipazione. “Stavo lavorando ad un progetto, e grazie alle possibilità della Mark Two siamo arrivati ad ottenere un profilo con degli inserti in gomma che consentono una semplificazione del posizionamento del vetro durante il montaggio”, ha affermato Walters.

“Abbiamo migliorato le caratteristiche del pezzo al fine di semplificare la fase di montaggio…altrimenti i montatori avrebbero assemblato in modo approssimativo basandosi su metodi utilizzati in passato e sull’istinto per quanto riguarda il posizionamento del vetro, aumentando la percentuale d’errore”. Ora con la stampante Markforged, possono permettersi di stampare più prototipi, modificarli e testare le varie revisioni senza dover spendere tempo e denaro che spendevano in precedenza. “Ma con la Mark Two – ha continuato Walters – siamo in grado di andare oltre, possiamo testare il pezzo e ottenere le indicazioni necessarie per lo sviluppo delle revisioni, e addirittura farne tre o quattro revisioni in una settimana. In precedenza, dovevamo tagliare gli stampi e verificarli, operazioni dispendiose dal punto di vista di tempo e denaro …. La stampante ha contribuito drasticamente in termini di riduzione degli sprechi a magazzino (scarti di stampi e prototipi) e riduzione del tempo di lavoro”.

“Realizzare una dima da un nostro fornitore ci costava 400 dollari e ci veniva consegnata in due settimane, ora siamo in grado di realizzarla mediante stampa 3D in un fine settimana”

Joseph Walters

New Product Design Engineer Arow Global

La Mark Two in Arow Global ha mostrato il suo valore in diversi ambiti. Oltre alla prototipazione, la società ha utilizzato la stampante anche per produrre le Dime di montaggio. Walters descrive così il miglioramento di processo: “Realizzare una Dima da un nostro fornitore costava 400 dollari e ci veniva consegnata in due settimane, ora siamo in grado di realizzarla mediante stampa 3D in un fine settimana ed il risultati sono ottimi…basti pensare che molte Dime realizzate in stampa 3D continuano ad essere utilizzate ancora oggi”. Alcune Dime sono state ampiamente utilizzate durante il processo di assemblaggio, avvicinandosi a 1000 cicli: “Attualmente non vediamo nessun segno visibile di usura sulle Dime in nylon e non vengono nemmeno graffiate, mentre in precedenza con le dime in alluminio poteva accadere (sfregamento con materiali più duri), ma con Nylon questo problema non esiste”

Ora Walters e Arow Global cercano di aumentare l’utilizzo della stampante Markforged per ridurre i costi e ridurre i tempi di produzione e di assemblaggio: “Stiamo ripensando completamente alla progettazione delle Dime di foratura. Ora possiamo realizzare dei progetti complicati che non potevamo fare in passato perché non esisteva la possibilità … grazie a Markforged, essendo una macchina additiva, e non sottrattiva, non dobbiamo più preoccuparci di questo”. La Mark Two ha permesso loro di semplificare e ampliare la prototipazione e offre loro la possibilità di rivalutare il livello di efficacia della progettazione e della produzione dei pezzi grazie ad un sistema alternativo alla soluzione tradizionale.

“Ora possiamo realizzare progetti più complessi che in passato non erano nemmeno contemplabili”

–Joseph Walters–

New Product Design Engineer Arow Global

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