Additive Manufacturing macchine Stratasys Fortus

Additive Manufacturing: sviluppi e opportunità della manifattura digitale

Con il termine Additive Manufacturing (AM) si intende la modalità di produzione che impiega macchine con tecnologia additiva, ossia stampanti 3D, per la realizzazione di attrezzature, parti definitive o semilavorati partendo dal modello digitale 3D.

Benchè l’Additive Manufacturing sia comunemente associato alla stampa 3D, questo termine definisce l’uso della stampa additiva in applicazioni industriali indirizzate principalmente all’ambito produttivo con l’impiego di stampanti 3D professionali dotate di specifiche caratteristiche che le rendono, appunto, idonee allo scopo.

La fabbricazione di prodotti e attrezzature con manifattura additiva permette di ottimizzare la produzione, tarandola sull’effettiva necessità nel breve periodo, riduce gli sprechi e i fermi macchina, semplifica l’approvvigionamento e la logistica (solo per citare alcuni vantaggi) con una conseguente riduzione dei tempi e dei costi.

Additive Manufacturing attrezzature
Le attrezzature stampate in 3D con Ultem Stratasys vengono montate direttamente sulle macchine

Inoltre, l’Additive Manufacturing offre alcuni benefici in termini di efficienza nell’uso di risorse i quali, sommati ad alcune peculiarità nella progettazione e produzione degli oggetti in grado di generare migliori performance, determinano vantaggi economici e ambientali.

La possibilità di realizzare produzioni singole a costi competitivi permette di soddisfare le esigenze specifiche del cliente e fornire una esperienza eccellente, pur mantenendo costi ridotti. Per esempio, è possibile di produrre parti di ricambio di macchinari al momento del bisogno in modo vantaggioso oppure oggetti personalizzati in funzione di necessità molto particolari a un costo ragionevole, cosa impensabile con altri processi produttivi.

produzione parti metallo stampa 3d
Parti prodotte con stampa 3D metallo Desktop Metal

Design for Additive Manufacturing: progettare per la tecnologia additiva

L’Additive Manufacturing va considerato come metodo costruttivo alternativo, o complementare, alle tradizionali metodologie sottrattive e in quest’ottica offre la possibilità di produrre design più efficienti i cui vantaggi sono ancor più significativi quando il design è ottimizzato in funzione della produzione additiva.

Questo significa pensare i prodotti in funzione dell’Additive Manufacturing già dalla fase di progettazione, sfruttando la capacità di ottimizzare le geometrie e produrre componenti di peso ridotto offerta dalla tecnologia additiva per ridurre il consumo di materiali e dei costi e generare prodotti con migliori prestazioni.

Oggetti multi-componente possono essere progettati per semplificare il processo di assemblaggio con una conseguente riduzione dei costi e del rischio di errori nell’assemblaggio dei componenti.

Per maggiori informazioni ti invitiamo a leggere l’articolo Progettare in 3D per Additive Manufacturing

risultato ottimizzazione topologica - live parts solidworks
Componente modellato con ottimizzazione topologica Live Parts in SOLIDWORKS

Materiali di livello industriale per produrre con Additive Manufacturing

Nel processo di Additive Manufacturing sono usati una varietà di materiali, dai polimeri ai metalli, che variano in funzione della tecnologia adottata dalla stampante 3D. Questo permette una grande libertà di scelta tra le macchine da acquistare e di comporre veri e propri reparti aziendali di produzione additiva costituiti da sistemi con differenti tecnologie in grado di soddisfare molteplici necessità.

La gamma di materiali di stampa 3D di livello industriale disponibili è in continua crescita, favorendo l’adozione della manifattura additiva sia per la produzione di parti finite che di strumenti e attrezzaggi leggeri e robusti in modo conveniente e contribuendo così alla diffusione della tecnologia additiva all’interno delle aziende che, in un’ottica di costante innovazione, stanno modificando i propri processi, indirizzandoli verso il nuovo paradigma della produzione industriale.

Quasi paradossalmente, la crisi economica degli ultimi anni ha dato grande impulso all’interesse verso l’Additive Manufacturing da parte di molte aziende che, spinte anche dagli incentivi messi in campo dal Piano Nazionale Industria 4.0, stanno progressivamente introducendo la fabbricazione additiva all’interno del loro processo produttivo con l’obiettivo di aumentare la competitività.

Stampanti 3D per Additive Manufacturing: i migliori modelli

Nuove opportunità professionali scaturiscono dal Additive Manufacturing

L’introduzione delle nuove tecnologie nella filiera produttiva sta innescando la richiesta di figure professionali con una preparazione specifica, in grado di utilizzare al meglio i sistemi di Additive Manufacturing, oltre che nuove opportunità imprenditoriali che fanno della stampa 3D un modello di business. Per la preparazione di operatori di stampante 3D qualificati sono già fruibili corsi di stampa 3D dedicati e con vari livelli di specializzazione oltre che percorsi di formazione universitari.

Maschera di posaggio stampata in 3D
Maschera di posaggio stampata in 3D

I sistemi professionali per Additive Manufacturing

L’impiego di stampanti 3D per Additive Manufacturing comporta la necessità di adottare sistemi professionali, di comprovata affidabilità, veloci, affidabili e versatili, che non necessitano di un presidio costante da parte del personale.

Le macchine per la manifattura additiva basate sulla tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling), come la Stratasys Fortus 450, sono essenziali per la loro capacità di stampare modelli robusti, adatti ad essere impiegati sia per test funzionali, sia come attrezzaggio in produzione, con materiali industriali standard o con elevate caratteristiche tecniche. Gli sviluppi potenziali, in questo ambito, sono pressoché infiniti, anche perché – come noto – le stampanti 3d possono essere impiegate negli ambiti più diversi, dalla medicina all’industria alimentare, dall’automotive alla meccanica.

Sul fronte del Additive Manufacturing in metallo, c’è grande attesa per l’uscita sul mercato della Production System di Desktop Metal, un sistema di produzione in serie basato sulla tecnologia SPJ che utilizzerà polveri metalliche di derivazione MIM, mentre è già disponibile la Studio System, un sistema completo di stampa 3D metallo basato su estrusione di barre metalliche pensato per l’ambiente di ufficio che permette la realizzazione di prototipi e serie limitate in acciaio, rame e altre leghe.

stampa 3d metallo utensili
Utensili in metallo stampati in 3D vengono impiegati direttamente in officina

Servizi di stampa 3D alle imprese

Un contributo importante alla diffusione della tecnologia additiva nelle imprese viene dato dai numerosi centri service e dai Fab-Lab che mettono a disposizione stampanti 3D e servizi di stampa 3D dove il cliente può stampare in 3D il proprio progetto con il supporto di personale esperto, rendendo accessibile la “fabbrica digitale” anche alle piccole imprese.

Inoltre, sono sempre più frequenti gli Istituti Scolastici e Universitari che costituiscono al loro interno laboratori specializzati per fornire servizi di stampa 3d alle imprese, come, ad esempio, il Makerbot Innovation Center inaugurato nel 2015 presso l’Università Cattaneo di Castellanza – LIUC, dotato di una serie di stampanti 3D MakerBot a filamento.

In conclusione, la manifattura digitale basata su Additive Manufacturing ha ancora ampi margini di crescita, anche e soprattutto in Italia, dove le stampanti 3D sono ancora utilizzate principalmente per la prototipazione benchè l’attenzione delle aziende più importanti si stia sempre più focalizzando sulle applicazioni di produzione.

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