Quando l’ Additive Manufacturing è la scelta giusta?
L’ Additive manufacturing è una tecnologia che sta diventando sempre più diffusa e che offre molte opportunità. Per capire se è opportuno ricorrere alla stampa 3D nello sviluppo del nostro progetto e approcciarsi alla moltitudine dei servizi che supportano la fabbricazione di questi componenti mediante l’utilizzo di queste nuove tecnologie, ci sono degli aspetti che possono essere presi in considerazione e che aiuteranno la vostra scelta.
Tra tutti gli aspetti, si identificano tre attributi chiave che possono servire da riferimento:
1. Volume di produzione
2. Personalizzazione
3. Complessità
1. Volume di produzione
Il volume di produzione si riferisce al numero di parti prodotte in un determinato periodo di tempo.
Mentre la produzione convenzionale si concentra principalmente sulla produzione di massa, le tecnologie di produzione additiva danno la possibilità di sviluppare sia singoli esemplari che pre-serie di componenti.
Lo scopo nativo della prototipia era infatti di realizzare piccoli volumi di produzione, con minore impegno in termini di costi e di tempo. Queste tecnologie hanno fatto sì che qualora si scelga di ricorrere all’uso della prototipazione per sviluppare un progetto o realizzare un singolo componente, non si dovessero investire le stesse risorse economiche richieste dai processi di produzione convenzionale.
Già dai primi impieghi infatti, il termine prototipazione rapida (Rapid Prototyping, RP), indicava la realizzazione in tempi brevi, di un modello tramite una tecnologia basata su una deposizione di strati di materiale su strati di materiale successivi. Da ciò, si delineavano già chiaramente le scelte progettuali per il ricorso a questi sistemi.
Oggi, con le migliorie introdotte in questi sistemi di produzione e con l’evoluzione dei processi di finitura che possono essere eseguiti sui componenti sviluppati, hanno determinato la possibilità di realizzare esemplari già pronti per l’uso finale.
Ciò spiega il diffondersi del termine di “produzione rapida” (Rapid Manufacturing, RM).
2. Personalizzazione
Una delle ragioni principali che spesso influenza la scelta di ricorrere all’uso delle tecnologie di produzione additiva risiede nell’elevata customizzazione che essa offre. Possibilità di personalizzare singoli componenti o bassi volumi di produzione, preservando la stessa efficienza di produzione e contenendo i costi.
L’ additive manufacturing ha aperto le porte alla possibilità di personalizzare prodotti molto complessi e con tempi ridotti e processi meno costosi rispetto alle tecnologie tradizionali.
3. Complessità
Con i processi di fabbricazione convenzionali, la complessità porta ad aumentare i costi a causa di più operazioni e tempi di produzione più lunghi. Infatti nella lavorazione sottrattiva, l’aumento della complessità geometrica dell’oggetto da lavorare, determina un maggior numero di fasi di lavorazioni e forse anche la necessità di utilizzare ulteriori strumenti per ultimare la lavorazione.
Nell’Additive Manufacturing, la libertà di progettazione, fa sì che i tempi necessari per produrre una parte complessa siano essenzialmente simili a quelli necessari per una parte semplice. Di conseguenza, anche i costi saranno inferiori rispetto alle tecnologie convenzionali.
In confronto alla fabbricazione convenzionale, l’ AM concede le seguenti complessità:
• possibilità di forme con sottosquadri, spessori variabili a parete e profondità;
• geometrie complesse con forme intrecciate e contorte, fori ciechi, elevati rapporti tra area / volume, reticoli;
• possibilità di stampare monoliticamente: ossia di integrare parti che sarebbero altrimenti incollate o unite in una fase successiva, in una singola parte stampata.
Conclusione
Al momento i processi di stampa 3D offrono un’ alternativa molto valida ai metodi convenzionali di produzione, specie quando si tratta di produrre singoli componenti o piccole serie di prodotti complessi estremamente personalizzati.
Tuttavia, questi processi presentano ancora oggi limiti dovuti a volumi di stampa e volumi di produzione. Occorrerà dunque, apportare ulteriori migliorie a queste nuove tecnologie per migliorarne la precisione, la ripetibilità e la capacità complessiva di produzione.
