La prototipazione 3D permette di creare modelli e prototipi ottimizzando tempi, costi e risultati nella produzione industriale. Si può dire senza timore di essere smentiti che la stampa additiva sta rivoluzionando il mondo dell’artigianato e quello industriale diventando un fattore trainante.
I vantaggi della prototipazione 3D nell’industria
Oggigiorno le pretese del mercato si fanno sempre più esigenti, soprattutto se consideriamo certe categorie di prodotti. In questo senso l’additive manufacturing rappresenta oggi un elemento centrale per l’industria, soprattutto in alcuni settori. Questa tecnologia può veramente cambiare il modo di progettare, fabbricare e distribuire i prodotti.
Pensiamo all’automotive.
I principali vantaggi che offre la stampa 3D nell’industria sono:
- Forme innovative e geometrie complesse
- Serie di produzione altamente personalizzabili
- Velocità di stampa
- Impatto ambientale ridotto
- Ampiezza di materiali disponibili
- Software
- Sicurezza
- Costo contenuto
Automotive e stampa 3D
Alla luce di questa panoramica, non stupisce che il settore automotive stia diventando uno di quelli in cui la prototipazione 3D trova maggiore applicazione. Già nel 2015, secondo i dati del Report Wohlers, il mercato della tecnologia 3D era costituito per il 16,1% da autoveicoli. Originariamente veniva sfruttata soprattutto per la prototipazione. Oggi, l’additive manufacturing può rappresentare sempre più una valida alternativa anche per produzioni di dimensioni medie. Questo è vero soprattutto per macchine di lusso in cui la produzione è numericamente più limitata.
Ecco i principali vantaggi della prototipazione 3D nell’automotive:
- Tempi di consegna più brevi e costi ridotti;
- Più facile reperibilità delle componenti e dei pezzi di ricambio (grazie alla scansione 3D e alla produzione additiva);
- Gestione di geometrie complesse e forme curve con il minimo scarto e usando materiali leggeri;
- Riduzione dei tempi (fino a 10 volte rispetto alle tecniche tradizionali), dei costi e delle parti realizzate (stampando un unico pezzo piuttosto che diverse parti da assemblare);
- Meno impatto ambientale (perché una vettura più leggera consuma meno carburante);
- Massima personalizzazione del design dell’auto;
Auto in 3D: casi famosi di successo
Il settore delle auto di lusso si presta bene a fare da pioniere perché ci sono maggiori disponibilità economiche e anche perché ogni automobile viene prodotta in numero più limitato rispetto alle utilitarie. Per esempio tre anni fa, AUDI ha aperto un centro di stampa 3D a Ingolstadt, in Germania, nel quale collabora con la SLM Solutions Group AG, azienda leader nella produzione di additivi metallici, per realizzare prototipi e pezzi di ricambio.
Riportiamo qualche esempio famoso e di successo che confermare l’applicabilità della stampa 3D al settore Automotive:
- Riproduzione della Jaguar XKSS del 1957;
- Supporto per finestrini anteriori Volkswagen (74% più leggeri degli originali);
- Modello Phantom Rolls Royce: stampa in 3D di 10 mila componenti;
- Ricambi Porsche realizzati con tecnologia SLM (per le componenti in metallo) e SLS (per attrezzature e parti in plastica);
- Polymaker e XEV hanno realizzato in collaborazione l’auto elettrica in 3D (formata da 57 componenti).
Concludiamo questa panoramica elencando i principali materiali utilizzati in questo ambito:
- Carbon Peek: che vanta un’alta resistenza termica e meccanica.
- Carbon PA: polimeri dalle elevate proprietà meccaniche.
- Ultem: resistente all’idrolisi, alle soluzioni acide e anche alle altissime temperature.
- Peek: polimero termoplastico semicristallino ad altissima resistenza chimica.