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Case study nel settore dell'istruzione

Il sistema di stampa 3D significa apprendimento pratico e un futuro migliore

Grazie al sistema di stampa 3D nei laboratori e nelle classi, i ricercatori di oggi e gli scienziati, gli ingegneri e i progettisti di domani stanno superando le sfide mondiali.

L'Università dell'Alabama Huntsville utilizza le macchine FDM di Stratasys

Stephen Collins, specializzato nello sviluppo di prototipi presso l'università dell'Alabama a Huntsville, ha avuto un problema invidiabile. La domanda dei servizi da lui offerti è aumentata notevolmente dato che il numero di studenti alla prestigiosa facoltà di ingegneria aerospaziale dell'università è subito un vertiginoso aumento da 200 a 1.000 in un periodo di dieci anni.

Collins è il supervisore del laboratorio di fabbricazione dell'università che misura 12.000 piedi quadrati e ospita una serie di attrezzature computerizzate e manuali utilizzate dagli studenti per realizzare vari prototipi per i loro progetti personali e per quelli sponsorizzati dal settore pubblico e privato e da partner come la NASA, l'esercito degli Stati Uniti e BAE Systems.

Il numero di prototipi è aumentato come conseguenza non solo dell'aumento delle iscrizioni, ma del costante aumento della domanda di modelli geometricamente complessi, la cui produzione con i metodi di fabbricazione tradizionali risulta difficile e dispendiosa in termini di tempo.

L'Università dell'Alabama Huntsville utilizza le macchine FDM di Stratasys

Fin da subito Collins ha acquisito dimestichezza con la stampa 3D e con la tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) e infine si è rivolto ai sistemi di produzione 3D Fortus come soluzione alle sue problematiche di produzione. “Abbiamo analizzato tutti i produttori e i sistemi disponibili. Alla fine, è stato semplicissimo”, ha affermato Collins. “Abbiamo capito che questa era un'opportunità unica e dovevamo coglierla.”

Da quando ha acquistato il sistema di produzione 3D Fortus, Collins è rimasto stupito dei risultati. “Per gli studenti è semplice imparare a utilizzarlo e consente di produrre modelli più precisi e funzionali a qualsiasi ora del giorno e della notte. È come avere un secondo o terzo turno senza personale nella struttura di fabbricazione”.

La progettazione degli studenti è fiorente con Fortus

L'Università dell'Alabama Huntsville utilizza le macchine FDM di Stratasys

Recenti progetti di design degli studenti hanno tratto notevoli vantaggi dall'utilizzo del sistema di produzione 3D Fortus. Un esempio è l'USLI (University Student Launch Initiative). Questo concorso internazionale sponsorizzato dalla NASA ha visto team di studenti sfidarsi nella progettazione, costruzione e lancio di un carico utile a una determinata altitudine. Il team dell'università, Charger Rocket Works, sta utilizzando ampiamente il sistema di produzione 3D Fortus nello sviluppo del progetto per diverse ragioni:

  • Tempo. I tempi del concorso sono ristretti e la capacità di produrre i vari modelli in scale diverse con il sistema di produzione 3D Fortus ha consentito al team di concentrarsi maggiormente sulla tecnica, sulla progettazione e sugli aspetti scientifici del processo.
  • Complessità della progettazione. La progettazione del carico utile di quest'anno è un aggiornamento contemporaneo del veicolo spaziale di Gemini, sviluppato come possibile veicolo privato con equipaggio. Il team sta eseguendo test di aerodinamica di base per le caratteristiche di volo di alcune delle modifiche e delle aggiunte apportate alla progettazione iniziale. Il modello deve avere una precisione impossibile da raggiungere con i tradizionali metodi di fabbricazione missilistica come lo stampaggio a iniezione. Inoltre, il team sta sviluppando delle alette ABS realizzate con Fortus e con inserti in metallo per sopportare un carico molto maggiore rispetto alla maggior parte dei missili.
  • Fattore sorpresa. Alla recente presentazione di un modello in scala ridotta, molti partecipanti e spettatori sono rimasti sorpresi dai modelli degli studenti, definendo i loro lavori “rivoluzionari nel modo in cui sono stati realizzati”.

Un ponte verso i futuri datori di lavoro

L'Università dell'Alabama Huntsville utilizza le macchine FDM di Stratasys

Un vantaggio inatteso derivante dall'acquisizione del sistema di produzione 3D Fortus è stato che le organizzazioni al di fuori del settore pubblico e di quello privato si sono avvicinate all'università chiedendo un sostegno nella produzione di prototipi. “Quando abbiamo preso la macchina, la voce si è sparsa velocemente e le persone sono venute a bussare alla nostra porta molto prima che fossimo pronti all'idea di fare affari con loro”, ha affermato Stephens. “Abbiamo lavorato con la NASA, l'esercito degli Stati Uniti, BAE Systems e altre organizzazioni simili che preferiscono rimanere nell'anonimato”.

Gli studenti di Huntsville utilizzano i sistemi di produzione 3D Fortus per assistere un costruttore privato a progettare un sensore di fuoco per elicotteri senza pilota, realizzato per rilevare incendi in foreste, e anche colpi di arma da fuoco, in regioni remote. Un altro prototipo realizzato con il sistema di produzione 3D Fortus per un privato è il complesso meccanismo auto che ha un valore di mercato stimato a oltre 280 miliardi di dollari.

Stephens nota che i vantaggi economici di queste partnership sono notevoli. In termini di impatto sugli studenti, afferma che non solo è una grande opportunità per gli studenti in quanto possono lavorare con ingegneri esterni all'università, ma è anche un modo per avvicinarsi a un potenziale futuro datore di lavoro.

“Quando si è sparsa la voce delle nostre capacità all'interno della comunità del business, il sistema Fortus ci ha dato l'opportunità di creare partnership che altrimenti non avremmo realizzato. Ci consente di supportare, migliorare e promuovere le relazioni che abbiamo con i nostri studenti, le facoltà di ricerca e insegnamento e i partner della comunità di ricerca e sviluppo”.

Quanto alle prestazioni, Stephens conclude dicendo: “Il sistema Fortus offre il giusto equilibrio tra funzionalità delle parti, scelta dei materiali e costi operativi per rispondere al meglio alle nostre esigenze. Siamo decisamente soddisfatti della nostra decisione”

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