Ormai da diversi anni la stampa 3D sta vivendo un vero e proprio boom. I privati possono utilizzarla per produrre prototipi o pezzi di ricambio più piccoli.
Nel settore industriale, la stampa 3D è sempre più utilizzata per scopi simili, ad esempio per la produzione di prototipi o anche di piccole serie. I dispositivi per questi due campi di applicazione differiscono notevolmente l’uno dall’altro, ma il principio di base è sempre lo stesso.
Come funziona la stampa 3D
La stampa 3D viene realizzata nell’area della produzione additiva di singoli pezzi.
Questo è un termine generale per un nuovo processo di fabbricazione in base al quale oggetti tridimensionali possono essere fabbricati su base digitale sotto forma di modello.
In linea di principio, questo modello 3D è costituito solo da dati informatici (approssimativamente paragonabili a un file grafico tridimensionale).
Questo modello può essere stato generato in diversi modi, ad esempio con un apposito programma CAD o digitalizzando oggetti reali con l’ausilio dell’elaborazione e del successivo sviluppo di un corrispondente modello 3D come modello per il successivo processo di stampa.
Il prodotto vero e proprio viene fabbricato riscaldando un materiale (ad es. granulato di plastica) e applicandolo a strati su un substrato sotto il controllo del computer. Il materiale viene applicato in modo tale che le forme desiderate possano essere ricreate o prodotte strato per strato.
Spesso non sono necessari strumenti aggiuntivi
La specialità della stampa 3D è che il processo di produzione effettivo non richiede strumenti di elaborazione aggiuntivi per fabbricare prodotti in un’ampia varietà di forme.
Il modello vero e proprio viene generato direttamente sul PC, contrariamente alla produzione industriale come in una fresatrice, tuttavia, non sono necessarie ulteriori fasi di elaborazione (se si ignora una post-elaborazione più fine dei singoli oggetti).
I principali vantaggi di questo sistema sono i seguenti:
- Un’ampia varietà di oggetti e forme può essere prodotta con un prodotto, senza sprechi di materiale o usura degli strumenti, ad esempio attraverso strumenti che devono essere sostituiti regolarmente.
- Un’ampia varietà di prodotti può essere prodotta con una stampante 3D senza grandi modifiche, il che è particolarmente pratico per la produzione di prototipi.
- Grazie alle sue proprietà, il processo è molto adatto per quantità minori, il che è associato a un notevole sforzo in molte macchine di produzione più grandi.
- La stampa 3D può essere utilizzata in un’ampia varietà di settori, ad esempio
– nell’industria (produzione di prototipi e piccole serie),
– in medicina (produzione di protesi)
– fino al settore privato o per piccole officine (produzione di pezzi di ricambio che sono regolarmente non più disponibili). - La stampa 3D può essere utilizzata anche in campo artistico, ad esempio per la produzione di sculture o stampi per colata.
Potenti processi di stampa 3D per uso industriale
Nel frattempo, sempre più aziende industriali stanno scoprendo la tecnologia di stampa per la produzione di piccole serie o pezzi di ricambio, nonché prototipi. Non c’è quasi nulla che una stampante 3D di alta qualità non possa produrre.
Occasionalmente si parla addirittura del fatto che la stampa 3D dovrebbe essere utilizzata anche per serie più grandi.
Per questo sono ovviamente necessarie stampanti ad alte prestazioni. I modelli più semplici non sono adatti a tali scopi, poiché richiedono diverse ore per produrre un pezzo di ricambio, a seconda della complessità.
C’è una particolare richiesta di stampanti 3D ad alte prestazioni che possono eventualmente elaborare diversi materiali, inclusi, ad esempio, materie prime di diverso tipo o persino metalli.
La stampa 3D nel campo dell’Industria 4.0
Diversi produttori hanno riconosciuto i segni dei tempi e talvolta investono ingenti somme nella stampa 3D e nei relativi processi di stampa per poter lavorare materie plastiche come la poliammide, ma anche vari metalli e persino ceramiche.
È una potente tecnologia di stampa che può essere utilizzata per produrre oggetti in un’ampia varietà di forme, strato per strato. Si presume che la stampa 3D non pagherà per la pura produzione di massa, ma la tecnologia di stampa ha già fatto il salto nella produzione in serie, anche se solo per serie più piccole.
Nell’area dell’Industria 4.0, la stampa 3D è diventata molto importante, costituisce il ponte, per così dire, tra i dati informatici puri sotto forma di modelli 3D e oggetti reali.
Uno dei motivi per cui questa tecnologia è di interesse per l’industria è che i pezzi di ricambio possono essere prodotti immediatamente internamente, se necessario. In questo modo si evitano costi di stoccaggio o consegna elevati e tempi di consegna lunghi.
Un altro fatto da non dimenticare è che anche forme complesse possono essere prodotte in un processo, che in precedenza consisteva in un gran numero di singole parti. Questa tecnologia è difficilmente un’opzione per la produzione di oggetti standardizzati.
I produttori di tecnologie di stampa sono richiesti
Molti produttori di prodotti per la stampa 3D sono già in espansione e stanno investendo nello sviluppo di nuove tecnologie che renderanno la stampa 3D più importante anche nell’uso industriale.
Nuove filiali delle aziende manifatturiere vengono stabilite in diversi paesi. Tutto ciò suggerisce che queste aziende vedono un grande futuro nella stampa 3D.
Nuove tecnologie vengono costantemente sviluppate, con l’aiuto delle quali modelli 3D ancora migliori trovano la loro strada da un programma per computer a un oggetto reale, e questo anche nell’area della produzione in serie.
I prodotti in più parti possono essere combinati
Un vantaggio molto importante rispetto a molte altre tecnologie di produzione è che la stampa 3D è un processo di produzione additiva che può anche produrre progetti complessi praticamente in un unico pezzo, dove in precedenza erano necessarie molte fasi di produzione per fabbricare singole parti per produrre lo stesso prodotto per fabbricare diversi componenti.
In molte aree questo fatto presenta notevoli vantaggi:
- Creazione molto semplice di forme complesse senza più passaggi di lavoro
- nessun punto debole dovuto alla connessione di più parti singole
- È possibile apportare facilmente modifiche
- facile lavorazione di diversi materiali come plastica o metalli
Conclusione:
Non a caso la stampa 3D sta diventando sempre più importante, e ciò anche nel settore industriale. Si tratta di una tecnologia pionieristica che è attualmente ancora agli inizi.
Tuttavia, è solo questione di tempo prima che sempre più prodotti vengano realizzati con l’aiuto della stampa 3D, senza processi di fabbricazione complessi e la lavorazione di molte singole parti e il collegamento di queste a un oggetto che può contenere punti deboli.
