La stampa 3D è un argomento molto vasto che comprende diverse tecnologie e un'ampia gamma di stampanti, adatte a una miriade di applicazioni. Se sei alle prime armi con la stampa 3D, è normale avere dei dubbi su come iniziare o se questa tecnologia fa al caso tuo. Per aiutarti, abbiamo stilato questo elenco che, a nostro avviso, ti fornirà le basi su cui costruire le tue conoscenze e prendere decisioni più consapevoli.
La stampa 3D, nota anche come produzione additiva, è l'esatto opposto del metodo tradizionale di realizzazione degli oggetti. Anziché lavorare o "sottrarre" materiale per formare un oggetto – proprio come fa uno scultore che modella l'argilla – la stampa 3D aggiunge strato su strato di materiale per costruire un oggetto, ma solo dove è necessario. I progettisti di prodotto e gli ingegneri caricano un file digitale (CAD) su una stampante 3D, che poi stampa un oggetto 3D solido. I materiali più
usati sono i termoplastici, ma questa tecnologia include anche Fotopolimeri, resine epossidiche, metalli e altro. Sono stati utilizzati anche bioinchiostri all'avanguardia, che utilizzano una miscela di cellule umane e gelatina, per stampare in 3D modelli di tessuti complessi. Anche materiali commestibili come il cioccolato vengono utilizzati nelle stampanti 3D.
La Stampa 3D offre una serie di vantaggi aziendali che costituiscono motivi convincenti per la sua adozione. Questi vantaggi sono caratterizzati da sei fattori chiave:
• Libertà di progettazione – I componenti possono essere ottimizzati in base allo scopo progettuale anziché essere limitati dai vincoli della produzione tradizionale•
Funzionalità integrate – La Stampa 3D consente di includere funzionalità aggiuntive all’interno di un componente o di un assemblaggio, eliminando fasi di produzione, riducendo i tempi di ciclo e abbassando i
costi• Catene di approvvigionamento snellite – Le capacità on-demand e la produzione nel punto di utilizzo bypassano le catene di approvvigionamento tradizionali, accelerando la consegna e riducendo i costi di
magazzino• Personalizzazione – Senza l’ostacolo dell’economia di scala, la personalizzazione può raggiungere il mercato di massa, consentendo una maggiore differenziazione sul
mercato• Produzione efficiente in termini di costi – L’assenza di requisiti di attrezzaggio elimina uno dei maggiori costi di produzione, rendendo redditizia la
produzione a volumi ridotti• Sostenibilità del ciclo di vita – La libertà di progettazione e la produzione nel punto di utilizzo consentono di realizzare parti più leggere e ottimizzate che riducono il consumo di carburante e l’impatto ambientale.
In altre parole, la stampa 3D apre nuove porte. È possibile ridurre di giorni i cicli di produzione, semplificare l'assemblaggio finale, produrre strutture leggere e ad alta resistenza, creare prototipi iper-realistici ed essere più competitivi.
La stampa 3D è uno strumento essenziale per accelerare il processo di prototipazione. Tuttavia, le sue applicazioni si estendono ben oltre la prototipazione ad altri aspetti del ciclo di vita del prodotto.
• Produzione – La libertà di progettazione e la produzione economicamente sostenibile di volumi medio-bassi aprono nuove possibilità per la progettazione del prodotto e il miglioramento operativo. Se applicate in combinazione, queste due capacità hanno il potenziale per trasformare catene di fornitura e modelli di business vecchi di decenni.
• Attrezzaggio – I vantaggi dell’attrezzaggio stampato in 3D includono la produzione su richiesta, la personalizzazione, la digitalizzazione dei progetti e una flessibilità progettuale illimitata. Ciò elimina fornitori costosi, riduce i tempi di consegna, consente lo stoccaggio digitale e accelera la produttività in produzione.
• Vendite e vendita al dettaglio – La Stampa 3D offre ai rivenditori la possibilità di innovare, fornendo prodotti altamente personalizzati e su richiesta e nuove esperienze come articoli “co-progettati” sviluppati in collaborazione con i clienti.
• Mercato secondario – Le aziende che adottano la Stampa 3D per i ricambi e le parti di sostituzione possono sostituire i magazzini di ricambi con stampanti 3D o un’agenzia di servizi di stampa 3D per produrre parti in base al principio just-in-time.
Questo dipende dal livello di implementazione e dal tipo specifico di tecnologia di stampa 3D utilizzata. Le stampanti 3D coprono un ampio spettro di costi, da macchine relativamente economiche adatte ad un ambiente d'ufficio a stampanti di grandi dimensioni, costose e di livello industriale. All'interno di una data categoria tecnologica, la differenza tra i sistemi di fascia bassa e quelli di fascia alta riguarda spesso le dimensioni dei pezzi, la varietà e la qualità dei materiali, nonché la precisione, l'affidabilità e la coerenza dei sistemi. Rispetto alla modellazione tradizionale per prototipi o ai metodi di produzione tradizionali come la lavorazione CNC o lo stampaggio a iniezione, la stampa 3D è in genere molto più veloce e, a volumi inferiori, molto meno costosa. Man mano che i vantaggi e le applicazioni crescono, la tecnologia può essere scalata in modo appropriato.
La stampa 3D accelera il processo riducendo i tempi e i costi associati alla prototipazione e alla messa a punto del progetto. È possibile produrre molti più prototipi stampati in 3D nel tempo necessario per stamparli in stampo o lavorarli con macchine utensili e a un costo molto inferiore. I prototipi altamente realistici stampati su stampanti multimateriale a colori hanno l'aspetto del prodotto finale, favorendo decisioni più rapide e migliori.
La stampa 3D offre ai designer la possibilità di ridurre drasticamente il processo di progettazione rispetto ai metodi tradizionali di modellazione manuale o all'esternalizzazione a studi di modellistica.
Mantieni il processo di progettazione interamente in-house. Con la stampa 3D, i designer ottengono il pieno controllo sul processo di progettazione. La creazione di modelli internamente fa risparmiare il tempo associato all’esternalizzazione. Una maggiore flessibilità temporale consente ai progettisti di sperimentare nuove idee e di iterare spesso, ottenendo prodotti migliori che si distinguono.
Realizzate prototipi in modo più rapido e intelligente. L’esternalizzazione è spesso troppo costosa e richiede troppo tempo per consentire l’iterazione di prototipi più dettagliati, specialmente modelli che incorporano CMF (colore-materiale-finitura). La velocità e il flusso di lavoro ottimizzato della Stampa 3D offrono ai progettisti la libertà di creare decine di prototipi dettagliati, riducendo al contempo il tempo necessario per arrivare al progetto ottimale.
Crea modelli belli e altamente dettagliati. Grazie alla Stampa a colori reali e multimateriale, i progettisti possono creare prototipi che sembrano, si percepiscono al tatto e funzionano persino come l'oggetto reale in poche ore. La possibilità di valutare il colore, la texture e l'ergonomia di un prodotto si traduce in un feedback migliore e in un'approvazione più rapida da parte dei clienti.
La stampa 3D elimina la necessità di fabbricare e installare costose attrezzature per la produzione. La sua natura additiva la rende una soluzione di produzione veloce, a basso o medio volume, che non si basa sulle economie di scala, proprio come invece avviene per gli investimenti nelle attrezzature per stampaggio a iniezione. Questo apre nuove opportunità laddove la produzione a basso volume e/o su richiesta era precedentemente antieconomica. Supporta inoltre la produzione distribuita, in cui i componenti possono essere facilmente stampati da qualsiasi luogo. Ad esempio, una compagnia aerea potrebbe stampare in 3D i propri pezzi di ricambio presso una struttura di manutenzione invece di doverli far spedire dall'azienda manifatturiera.
Dal punto di vista dell'attrezzaggio, la stampa 3D offre la stessa agilità, essendo in grado di produrre dime, attrezzature fisse, strumenti di fine braccio robotico e altre attrezzature di produzione in molto meno tempo e a un costo inferiore rispetto agli strumenti tradizionali. Questi strumenti possono essere facilmente personalizzati dal punto di vista ergonomico e ottimizzati per l'operatore, piuttosto che progettati in base al modo in cui vengono fabbricati. L'uso di termoplastici resistenti al posto del metallo li rende più leggeri e facili da usare, aumentando l'efficienza delle operazioni e riducendo i tempi di ciclo.
La stampa 3D non sostituisce completamente i metodi di produzione esistenti come lo stampaggio e la lavorazione meccanica. Il suo vantaggio sta nell'integrare queste altre tecnologie nei punti in cui non possono competere. Ad esempio, la natura additiva della stampa 3D permette di realizzare strutture che non sono possibili con la lavorazione meccanica o lo stampaggio. Inoltre, rende economicamente sostenibile la produzione di volumi medio-bassi perché non c'è bisogno di investire in attrezzaggio. Allo stesso modo, è molto più veloce da avviare, motivo per cui GM ha scelto la Stampa 3D per riorganizzare la propria linea di prodotti e realizzare ventilatori durante la pandemia. In breve, la Stampa 3D è un altro strumento a disposizione, ma uno che offre vantaggi chiave rispetto alle pratiche di produzione tradizionali se utilizzato in modo strategico.
Esistono cinque caratteristiche che tendono a favorire la stampa 3D di parti per uso finale:
• Complessità - parti che sarebbero difficili o impossibili da lavorare o stampare
• Ingente investimento iniziale - costo iniziale elevato per la creazione di stampi a
iniezione• Riprogettazione - progettazione del prodotto che potrebbe essere soggetto a modifiche
• Personalizzazione - prodotti unici per applicazioni
personalizzate • Produzione da bassa a media - produzione economica da poche centinaia a diverse migliaia di parti
Il primo passo logico è familiarizzare con la tecnologia di stampa 3D, comprenderne l'impatto sull'intero ciclo di vita del prodotto e identificare le aree in cui può apportare benefici alla vostra attività. Questo tipo di analisi è integrato dall'identificazione dei vostri obiettivi aziendali e dall'individuazione dei punti di intersezione in cui la stampa 3D offre vantaggi. Desiderate una prototipazione più rapida? State cercando di ridurre i tempi del ciclo di sviluppo dei prodotti? Avete bisogno di ridurre i costi di produzione?
Questo white paper offre informazioni chiave su come la stampa 3D aiuti a trasformare le aziende per raggiungere questo tipo di obiettivi. Un altro primo passo consiste nell'esternalizzare la stampa 3D a un'agenzia di servizi. Ciò offre i vantaggi della tecnologia senza l'investimento iniziale per l'acquisto della stampante. Man mano che l'uso e l'applicazione della stampa 3D crescono, potete valutare l'opportunità di internalizzare questa capacità.
Il livello di familiarizzazione e formazione dipende dal tipo di tecnologia di stampa 3D scelta. Tuttavia, esistono molti tipi di stampanti 3D che non richiedono un investimento significativo in termini di tempo di formazione per diventare operative. Il software associato a queste stampanti offre un flusso di lavoro semplice che consente agli operatori di passare rapidamente dal modello CAD al pezzo stampato. In generale, più la stampante e le sue funzionalità sono sofisticate, maggiore sarà la formazione necessaria per un'implementazione efficace.
Affidarsi a un'agenzia di servizi per la realizzazione dei propri componenti stampati in 3D è un ottimo modo per scoprire i vantaggi di questa tecnologia di stampa 3D. Si acquisiscono le competenze e le conoscenze di uno specialista della stampa 3D che può guidarvi nell'ottimizzazione dell'uso della tecnologia per i vostri scopi specifici. Le spese vive sono solitamente inferiori all'inizio, poiché si evitano i costi iniziali associati all'acquisto di una stampante 3D. Al contrario, i clienti che possiedono già stampanti 3D utilizzano le agenzie di servizi per scaricare il lavoro quando la capacità interna viene superata. Le agenzie di servizi offrono inoltre molti tipi di tecnologia di stampa 3D, più di quanti ne possiedano la maggior parte delle aziende. Ciò è vantaggioso quando si desiderano servizi di stampa 3D diversi dalle proprie capacità interne.
Da oltre 30 anni aiutiamo i clienti a risolvere i loro problemi grazie alle nostre soluzioni di stampa 3D. Possiamo aiutarti a determinare quale tecnologia sia più adatta alla tua applicazione, se sia più appropriata una stampante 3D o un'agenzia di servizi, oltre a rispondere a qualsiasi domanda tu possa avere. Contattaci oggi stesso e lasciaci aiutarti a compiere il passo successivo con questa tecnologia rivoluzionaria.
