La lavorazione CNC è un metodo di fabbricazione molto comune, da tempo punto fermo delle aziende manifatturiere tradizionali in tutto il mondo. Si avvale di macchinari accurati e precisi, che lavorano il metallo con metodi "sottrattivi", creando mezzi mediante asportazione di materiale.
Ma cosa accadrebbe se si potessero ottenere risultati migliori e più rapidi utilizzando un metodo "additivo" invece di un metodo sottrattivo? Perché non una stampante 3D per fabbricare tramite tecnologia additiva? Sarebbe economico e fattibile?
La questione di quale sia il metodo più adatto per la fabbricazione di utensili è oggetto di dibattito: fresatura CNC, torni, ecc. o produzione additiva con stampa 3D? L'utilizzo della fabbricazione additiva o della stampa 3D per la produzione di pezzi, utensili e forme presenta tre vantaggi significativi.
La produzione additiva accelera la fabbricazione di utensili personalizzati, rendendoli più rapidi ed economici. Ad esempio, è stata utilizzata per creare stampi personalizzati per la formatura dei metalli e attrezzaggi per presse piegatrici al posto dei metodi tradizionali. I metodi convenzionali lavorano gli utensili a partire da acciai specifici come l'A2, il D2 o il 4140 e in commercio si trovano attrezzaggi (COTS) con forme standard realizzati da diversi produttori. Tuttavia, questa opzione non è ottimale quando è necessario un utensile personalizzato.
Molto spesso l'esigenza di un utensile personalizzato si presenta durante il processo di progettazione, dopo aver effettuato i test di adattabilità e funzione. Questo significa che in molti casi sorge in modo imprevisto. Per questo motivo, può richiedere un materiale specifico, non facilmente reperibile o con tempi di consegna lunghi. Ciò comporta un'interruzione del processo di progettazione, con un conseguente aumento dei costi.
Nei casi in cui è necessario un utensile personalizzato, i costi e i tempi di produzione sono più vantaggiosi facendo ricorso a un sistema additivo.
Avvalendosi di una modellazione a deposizione fusa (FDM), la fabbricazione additiva permette di realizzare uno stampo di formatura dei metalli personalizzato, evitando la lavorazione CNC. È la scelta più indicata per volumi che vanno da 100 a 500 cicli. Inoltre, la FDM si presta anche alla lavorazione di utensili per l'offset e la svasatura con spessori di lamiera più sottili. La produzione è più rapida e genera una minore quantità di scarti. La modalità additiva consente di risparmiare tempo e denaro rispetto ai metodi di lavorazione tradizionali.
Nel caso di East/ West, uno personalizzato o di un utensile di piegatura, i pezzi sono spesso complessi e presentano geometrie più sofisticate.
E la produzione additiva è particolarmente indicata per i pezzi complessi. Consente iterazioni multiple, provando vari design e configurazioni complicate. Le forme possono essere stampate con una quantità specifica di materiale, seguire pattern elaborati, utilizzare in modo ottimale il materiale disponibile e produrre i pezzi in modo più rapido e con meno scarti. La lavorazione CNC di solito comporta tempi di consegna del materiale più lunghi, genera più scarti e non è altrettanto veloce.
Utilizzando la produzione additiva e la stampante giusta, è possibile ottenere geometrie complesse in volumi di produzione ridotti, con tempi e sforzi molto inferiori.
Ad esempio, la tecnologia FDM di Stratasys è in grado di stampare diversi materiali termoplastici ad alta resistenza che possono sopportare la pressione di formatura di metallo a spessore ridotto. Questo permette di fabbricare uno strumento di produzione mediante processi additivi. Inoltre, il volume dell'utensile non deve essere necessariamente di piccole dimensioni.
Un vantaggio significativo della produzione di pezzi mediante fabbricazione additiva o stampa 3D è la possibilità di applicare etichette specifiche utilizzando la stampante 3D.
Oggigiorno è molto importante conservare e tracciare l'inventario dei pezzi. Ciascun pezzo può essere contrassegnato da un codice a barre o da un'etichetta con informazioni chiave che consentono di controllare con precisione lo stato degli stock. L'etichettatura, tuttavia, a volte richiede una procedura separata che prevede la stampa o l'apposizione dell'etichetta: si tratta insomma di un processo secondario che di solito è indipendente dalla fabbricazione del pezzo.
Con le capacità di dettaglio della stampa 3D, l'etichettatura con un codice a barre o con altre informazioni specifiche può essere effettuata direttamente sul pezzo come parte del processo di fabbricazione. La stampa può essere anche più sofisticata, in quanto le etichette possono essere stampate in modo da non essere visibili e da essere in qualche modo indelebili, pur potendo essere scansionate o identificate, ad esempio tramite un lettore a infrarossi. Questo è un importante vantaggio della produzione additiva rispetto alla lavorazione CNC o ad altri processi di formatura dei metalli.
Sia la lavorazione CNC che la produzione additiva offrono indubbiamente dei vantaggi. La lavorazione CNC è stata e continuerà a essere un metodo valido per la fabbricazione di pezzi, ma la stampa 3D offre vantaggi difficilmente eguagliabili con le tecnologie di produzione tradizionali, oltre a ridurre al minimo tempi e costi di fabbricazione.
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