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SIGMADESIGN riduce i costi e migliora il design con la stampa 3D di HP

SIGMADESIGN riduce i costi e migliora il design con la stampa 3D di HP

Luglio 16, 2019 in Casi studio, Casi studio, Novità, Novità

La tecnologia HP Multi Jet Fusion: le origini.

SIGMADESIGN è una società di servizi di progettazione, sviluppo prodotto e ingegneria. Offre soluzioni che aiutano i clienti a trasformare i loro prodotti dall’ideazione alla produzione, ma non solo. Tra gli altri servizi, l’azienda oltre ad occuparsi della realizzazione del prodotto finale, fornisce design industriale, garanzia di qualità con attuazione di test e supporto ingegneristico.

L’azienda ha lavorato in partnership con HP per sviluppare la linea di stampanti 3D HP Fusion. Avuto accesso alle funzionalità fornite dalla soluzione di stampa 3D Jet Fusion di HP, SIGMADESIGN ha iniziato a pensare a come utilizzare il prodotto.

Lo spunto è arrivato grazie ad un cliente dell’azienda che aveva bisogno di una macchina per l’etichettatura della frutta. Nel processo di sviluppo e miglioramento del prodotto, SIGMADESIGN ha iniziato a cercare soluzioni per utilizzare la tecnologia HP Multi Jet Fusion per assistere nella produzione di componenti per la macchina. I loro obiettivi erano di risparmiare in termini di tempo e costi, migliorando allo stesso tempo il design.

L’obiettivo dell’azienda

“Quando progettiamo e produciamo macchine per l’etichettatura della frutta, di solito usiamo stampaggio ad iniezione e lavorazione di pezzi” dice Matt Cameron, VP di Engineering a SIGMADESIGN. “A bassi volumi, queste tecniche tradizionali potrebbero non essere utili. Volevamo ridurre i costi, ma anche migliorare la velocità e la flessibilità del nostro processo di progettazione”.

La macchina etichettatrice di frutta è un dispositivo industriale. È progettata per applicare le etichette ai prodotti ortofrutticoli nel modo più semplice ed economico. Questa applica migliaia di etichette all’ora, ma è anche abbastanza precisa da garantire che nessun frutto venga danneggiato.

Questi tipi di macchine sono dispositivi compatti, composti da migliaia di parti in movimento. Una tecnica di produzione tradizionale come la lavorazione è costosa, soprattutto per piccole serie di pezzi complessi. Si è inoltre riscontrato un costo significativo nel caso in cui i pezzi debbano essere cambiati o modificati.

La scelta di Hp Jet Fusion come soluzione di stampa 3D

“Con la soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion”, afferma Cameron, “abbiamo visto l’opportunità di riprogettare la macchina etichettatrice di frutta. Abbiamo potuto sviluppare i pezzi più velocemente e produrli in lotti brevi, praticamente su richiesta”.

Gli ingegneri di SIGMADESIGN hanno già lavorato in precedenza con la stampa 3D, creando un raccordo per l’applicazione del vuoto, ma il suo design che comprendeva un angolo retto ha creato un vincolo progettuale per la produzione. L’azienda ha cosi’ creato un design più efficiente che ha eliminato l’angolo retto, risolvendo il potenziale di attrito con altre parti. Per prima cosa il team ha tentato di stamparlo in 3D utilizzando una stampante FDM, non riuscendo tuttavia a soddisfare i requisiti dell’azienda. In seguito, è stato stampato il pezzo utilizzando la nuova stampante HP Jet Fusion 3D 4200. Da un punto di vista qualitativo di gran lunga superiore. Il pezzo non presentava perdite e si è dimostrato robusto per un ambiente di produzione.

Agilità a livello produttivo

Il pezzo stampato è stato qualificato come adatto alla produzione. Quindi il team di SIGMADESIGN ha poi confrontato gli aspetti economici. Grazie alla soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion, l’azienda ha avuto l’opportunità di ridurre i costi e migliorare un componente chiave della macchina etichettatrice di frutta. Con il successo della produzione del raccordo a vuoto, gli ingegneri dell’azienda hanno identificato un totale di 877 altre parti che potevano essere stampate in 3D.

Con questa nuova tecnologia di produzione, il team di ingegneri ha ottenuto una nuova libertà di progettazione con riferimento ad ogni singolo pezzo prodotto. La tecnologia Multi Jet Fusion di HP consente di costruire parti in modo aggiuntivo, strato per strato.

Il braccio del flapper

Un altro esempio di componenti che è stato identificato è un braccio a cerniera del sensore rotante. Il team ha infatti creato un nuovo design che presenta una struttura a gabbia che può essere montata a pressione con un cuscinetto a sfera. Serve come contrappeso quando il pezzo è montato su un sensore rotante.

Durante l’installazione del cuscinetto a sfere, il materiale utilizzato per la produzione del braccio del flapper con sensore rotante avrebbe dovuto flettersi senza fessurazioni o deformazioni. Il nylon utilizzato nelle stampanti 3D Jet Fusion di HP ha resistito facilmente ai rigori dell’installazione del cuscinetto a sfere. Questo ha eliminato la necessità di utensili e dispositivi di fissaggio per l’installazione, risparmiando tempo e denaro.

“Con la soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion siamo stati in grado di ottimizzare le parti che hanno migliorato il design complessivo della macchina etichettatrice di frutta, riducendo al tempo stesso i costi”.

– Bill Huseby, Presidente e CEO, SIGMADESIGN.

Il risultato vincente

“Con la soluzione di stampa 3D HP Jet Fusion siamo stati in grado di ottimizzare i pezzi che hanno migliorato il design complessivo della macchina etichettatrice di frutta, riducendo al tempo stesso i costi”, afferma Bill Huseby, Presidente e CEO, SIGMADESIGN. “Inoltre, la tecnologia HP Multi Jet Fusion ci ha permesso di creare questi pezzi più velocemente. Infine, ha semplificato la produzione. Una volta che i nuovi pezzi sono stati approvati, siamo entrati immediatamente in produzione, utilizzando la tecnologia HP Multi Jet Fusion, lo stesso design e le stesse parti che abbiamo usato nella prototipazione”.

Sfruttando i vantaggi della produzione additiva, gli ingegneri di SIGMADESIGN sono stati in grado di progettare i pezzi migliori per la loro macchina. Eliminando i vincoli di progettazione, sono stati in grado di creare pezzi che si adattano allo spazio disponibile, anziché il contrario.

Per SIGMADESIGN e il suo cliente, l’impatto è stato profondo. La libertà offerta dalla produzione additiva ha permesso agli ingegneri di costruire pezzi più performanti e meno costosi. La produttività e l’affidabilità delle stampanti 3D Jet Fusion di HP ha permesso loro di progettare, prototipare e produrre i pezzi in modo più efficace.

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