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La guida completa alle stampanti 3D di grande formato

Scoprite come la stampa 3D su larga scala consente di risparmiare tempo e costi, sia che si tratti di stampare singole parti di grandi dimensioni sia che si tratti di produrre più componenti in un unico processo.


Effy Shafner

Effy Shafner

Content Marketing Writer

F770

Ripetibilità e prestazioni

Una caratterizzazione della ripetibilità e delle prestazioni dei sistemi FDM Stratasys.

In sintesi:
la stampa 3D di grande formato consente ai produttori di creare prototipi in scala reale, utensili e componenti multipli in un unico processo di costruzione, migliorando l'efficienza e riducendo il costo per pezzo. Questa guida esplora il modo in cui tecnologie come FDM, SLA, SAF™ e PolyJet™ gestiscono grandi volumi, materiali e produttività, confrontandone i punti di forza e le applicazioni in diversi settori industriali. Dalla stampa di singoli pezzi di grandi dimensioni all'ottimizzazione delle costruzioni multiparte, scoprite come le dimensioni di costruzione, la scelta dei materiali e gli obiettivi di produzione determinano l'approccio migliore per scalare la stampa 3D.

Se avete mai visto una stampante 3D di grande formato in azione per la prima volta, saprete che è come guardare un grattacielo che sorge dal suolo, strato dopo strato. Queste stampanti industriali sono impressionanti e la loro capacità di stampare parti e prototipi in scala reale in un unico processo, senza giunture e senza necessità di assemblaggio, le rende fondamentali per le industrie che necessitano di componenti di grandi dimensioni.

Ma, oltre alla stampa di singoli pezzi di grandi dimensioni, queste macchine ad alta capacità sono progettate anche per garantire efficienza, consentendo ai produttori di realizzare più pezzi più piccoli in un unico ciclo di stampa. Ciò massimizza la produttività, riduce i costi per pezzo e accelera i tempi di produzione per i settori che necessitano di capacità di produzione in lotti di più pezzi.

Eppure, ci sono ancora molti pregiudizi. Alcuni ritengono che le stampanti 3D di grandi dimensioni siano troppo lente, troppo costose o utili solo per parti di grandi dimensioni. La realtà? In realtà, possono essere più convenienti e più versatili delle loro controparti desktop.

Se state leggendo questo articolo, probabilmente vi starete chiedendo:

  • Cosa distingue una stampante 3D di grande formato da una stampante 3D standard?
  • Come scegliere la tecnologia giusta?
  • Le stampanti 3D di grande volume sono davvero convenienti?
  • Quali settori ne traggono i maggiori vantaggi?
  • Qual è la migliore stampante 3D di grandi dimensioni per le mie esigenze?

Questa guida alle stampanti 3D di grande formato mira a rispondere a tutte queste domande e molto altro ancora.

Che cos'è una stampante 3D di grande formato?

Una stampante 3D di grande formato è esattamente ciò che sembra: una stampante progettata per la produzione su larga scala. Ma di quanto grande stiamo parlando?

La maggior parte degli esperti del settore definisce una stampante 3D di grandi dimensioni come una stampante con un volume di costruzione di almeno 300 x 300 x 300 mm (12 x 12 x 12 pollici). Tuttavia, molte stampanti 3D industriali vanno ben oltre, raggiungendo oltre 1.000 mm (39 pollici) o più.

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Non solo per pezzi di grandi dimensioni: è possibile stampare più elementi in un unico processo

Il nesting multi-parte consiste nel disporre più parti all'interno dello stesso volume di costruzione per ottimizzare lo spazio, ridurre lo spreco di materiale e aumentare la produttività. Ecco perché le stampanti 3D di grande formato non sono destinate solo ai produttori che desiderano realizzare modelli e parti di grandi dimensioni.

  • Maggiore produttività. Invece di stampare un unico pezzo di grandi dimensioni alla volta, i produttori possono inserire più pezzi più piccoli nella stessa build per la produzione in serie.
  • Risparmio sui costi. Più parti per build significano un costo inferiore per parte e una riduzione dei tempi di inattività della macchina.
  • Utilizzo ottimizzato dei materiali. Il nesting strategico delle parti riduce al minimo il materiale di supporto e gli sprechi.

In che modo le stampanti 3D di grande formato differiscono dalle stampanti 3D standard

Le stampanti 3D di grande formato non producono solo parti più grandi. Aumentano anche l'efficienza e le capacità di produzione. Che abbiate bisogno di un singolo componente in scala reale o di più parti in un unico processo di costruzione, queste macchine offrono volumi di stampa più grandi, materiali di qualità industriale e flussi di lavoro ottimizzati per soddisfare le esigenze di produzione ad alte prestazioni.

  • Volume di costruzione maggiore. Il volume di costruzione maggiore consente la stampa di pezzi singoli, eliminando la necessità di incollaggio o sezionamento per ottenere parti più resistenti e precise.
  • In genere offrono una maggiore resistenza e durata rispetto ai materiali per stampanti più piccole.
  • Molte stampanti 3D di grande formato sono più veloci delle loro controparti più piccole, grazie a strategie di scansione avanzate e flussi di lavoro ottimizzati che riducono i tempi di costruzione.
  • Maggiore produttività. Stampa più parti in un unico processo, riducendo il costo per parte e migliorando l'efficienza complessiva.

Come funzionano le stampanti 3D di grande formato? (E quale tecnologia è giusta per voi?)

Non tutte le stampanti 3D di grande formato funzionano allo stesso modo. Le diverse tecnologie influiscono sulle dimensioni dei pezzi, sulla velocità, sulla compatibilità dei materiali, sull'efficienza della produzione in serie e sul rapporto costo-efficacia complessivo. Che abbiate bisogno di un singolo pezzo di grandi dimensioni o di una produzione ad alta produttività di più pezzi per ogni costruzione, la scelta della tecnologia giusta è fondamentale.

In questo articolo ci concentreremo sulle tecnologie e sulle stampanti Stratasys ideali per la stampa 3D di parti di grandi dimensioni o per la stampa di più parti.

Modellazione a deposizione fusa (FDM) - Il cavallo di battaglia per parti funzionali di grandi dimensioni

  • Ideale per: prototipi industriali di grandi dimensioni, utensili e parti durevoli per uso finale
  • Materiali: termoplastiche tecniche come ABS, ASA, PC e compositi di carbonio
  • Volume di costruzione: fino a 1.000 mm (39 pollici)
  • Vantaggio per i pezzi di grandi dimensioni: la tecnologia FDM è ideale per la stampa di componenti monoblocco di grandi dimensioni che tradizionalmente richiederebbero più parti e assemblaggi. Ciò riduce i punti deboli e migliora l'integrità strutturale.
  • Capacità di produzione in serie: sebbene la tecnologia FDM non supporti l'impilamento come la Selective Absorption Fusion (SAF™), consente il nesting affiancato di più parti di medie e grandi dimensioni, rendendola ideale per la produzione in serie di maschere, attrezzature e prototipi funzionali.
  • Stampanti Stratasys FDM di grande formato:
    • F770: 1.000 x 610 x 610 mm (39,4 x 24 x 24 pollici) – Ideale per prototipi industriali di grandi dimensioni e utensili.
    • F900: 914 x 610 x 914 mm (36 x 24 x 36 pollici) – Materiali certificati di grado aerospaziale, ideali per parti di grandi dimensioni e ad alta resistenza.
    • F3300: 600 x 600 x 800 mm (23,6 x 23,6 x 31,5 pollici) – Sistema FDM di nuova generazione ad alta produttività con funzionalità multicolore e 4 estrusori, che riduce al minimo la manodopera operativa.
    • Fortus 450mc: 406 x 355 x 406 mm (16 x 14 x 16 pollici) – Stampante FDM versatile con oltre 25 opzioni di materiali, in grado di soddisfare le esigenze dei settori automobilistico, aerospaziale e degli utensili industriali.
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Stereolitografia (SLA) Prototipazione di grandi dimensioni e ad alta risoluzione

  • Ideale per: prototipi su larga scala, modelli master e modelli altamente dettagliati
  • Materiali: resine fotopolimeriche
  • Volume di costruzione: fino a 800 mm (5 pollici)
  • Vantaggio per i pezzi di grandi dimensioni: la tecnologia SLA garantisce pareti laterali lisce e pezzi altamente dettagliati su larga scala, rendendola perfetta per prototipi, utensili e modelli per microfusione.
  • Capacità di produzione in serie: la tecnologia SLA consente di inserire più parti nella vasca di resina, rendendola efficiente per la produzione in serie di modelli dettagliati o modelli master.
  • Stampanti SLA di grande formato Stratasys:
    • Neo800: 800 x 800 x 600 mm (31,5 x 31,5 x 23,6 pollici) – Prototipi su larga scala con una qualità superficiale leader nel settore.
    • Neo450: 450 x 450 x 400 mm (17,5 x 17,5 x 15,5 pollici) – SLA industriale compatto con precisione e qualità superficiale eccezionali.
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Fusione ad assorbimento selettivo (SAF™) Produzione ad alta produttività e in lotti reali

  • Ideale per: produzione in serie di grandi volumi di parti durevoli per uso finale
  • Materiali: nylon e termoplastiche industriali
  • Volume di costruzione: fino a 400 mm
  • Vantaggio per i pezzi di grandi dimensioni: la tecnologia SAF non è pensata tanto per la produzione di singoli pezzi di grandi dimensioni, quanto piuttosto per massimizzare la capacità di stampa, risultando ideale per la produzione di serie di livello industriale.
  • Capacità di produzione in serie: a differenza di FDM e SLA, SAF consente l'impilamento verticale dei pezzi, utilizzando l'intera altezza di costruzione. Questo lo rende il processo di stampa 3D di grande formato più efficiente per la produzione in serie.
  • Stampante Stratasys SAF:
    • H350: 315 x 208 x 293 mm (12,5 x 8,0 x 11,5 pollici) - Più piccola delle altre presenti in questo articolo, l'abbiamo inclusa per le sue ottime capacità di stampa in serie.
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PolyJet™ multimateriale, precisione a colori

  • Ideale per: stampa funzionale, prototipi, modelli medici e parti multimateriale avanzate
  • Materiali: resine rigide, flessibili e a colori e materiali digitali
  • Volume di costruzione: fino a 500 mm
  • Vantaggio per parti di grandi dimensioni: PolyJet è meno indicato per parti di grandi dimensioni e più adatto a stampe multimateriale altamente dettagliate, perfette per la convalida aerospaziale, le applicazioni mediche e la progettazione di prodotti di consumo.
  • Capacità di produzione in serie: PolyJet consente di stampare più modelli con colori, materiali e texture diversi nella stessa costruzione, rendendolo ideale per flussi di lavoro di prototipazione ad alta fedeltà.
  • Stampanti di grande formato Stratasys PolyJet:
    • J850 Prime: 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici) – Stampa multimateriale a colori per prototipi resistenti e ultra realistici.
    • J850 Pro: 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici) – Prototipazione ingegneristica ad alta precisione. Supporta un'ampia gamma di materiali rigidi e flessibili per prototipi industriali e funzionali.
    • J850 TechStyle: 460 x 360 x 50 mm (18,1 x 14,2 x 1,9 pollici) su un tessuto esteso fino a 2 m2 – Stampa 3D diretta su tessuto. Consente la stampa 3D su tessuti per la moda, gli interni automobilistici e i tessuti industriali.
    • J850 Digital Anatomy: 490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici) - Modellazione medica avanzata. Produce modelli anatomici altamente realistici per la pianificazione chirurgica e la formazione medica.

Ecco le informazioni, riassunte per te:

Tecnologia

Ideale per

Gamma di volumi di costruzione

Capacità dei materiali

Capacità di produzione in serie

Capacità di stampa di grandi dimensioni

FDM

(Modellazione a deposizione fusa)

 Basso costo, parti funzionali di grandi dimensioni, attrezzature

Fino a 900 mm 

Termoplastici, compositi 

Posizionamento affiancato dei pezzi per pezzi di medie e grandi dimensioni 

Ideale per componenti monopezzo

SLA

(Stereolitografia)

Prototipi lisci e altamente dettagliati Fino a 800 mm

Resine fotopolimeriche 

Più parti in un unico serbatoio di resina 

Ottimo per prototipi di grandi dimensioni con superficie liscia

SAF

(Fusione ad assorbimento selettivo)

Stampa durevole, produzione di massa 

Fino a 400 mm 

Termoplastici di grado industriale 

Parti impilate verticalmente per la massima produttività  

Meno adatta per parti massicce, più indicata per parti di piccole/medie dimensioni ad alto volume

PolyJet

Facile da usare, funzionamento semplice, bassa manutenzione. Parti multimateriale e multicolore senza eguali 

Fino a 500 mm 

Resine rigide, flessibili, a colori e materiali per uso biomedico 

Stampa più modelli dettagliati con colori/materiali diversi in un unico processo     

Limitato per parti di grandi dimensioni, eccelle nella costruzione multimateriale ad alto dettaglio

Miti e obiezioni comuni sulle stampanti 3D di grandi dimensioni

Lo capiamo. Investire in una stampante 3D di grandi dimensioni è una decisione importante. Chiariamo le preoccupazioni principali:

1. Le stampanti 3D industriali di grandi dimensioni non sono troppo costose?

Le stampanti 3D industriali di grandi dimensioni possono avere un costo iniziale elevato rispetto ai metodi di produzione tradizionali, ma consentono di risparmiare denaro in termini di:

  • Eliminazione degli utensili (non servono stampi costosi)
  • Riduzione degli sprechi di materiale
  • Cicli di prototipazione e produzione più rapidi

2. La stampa di grande formato è troppo lenta?

Non più! I progressi nella tecnologia di scansione hanno aumentato significativamente la velocità di stampa e le grandi camere di costruzione consentono di stampare più parti in un unico ciclo.

3. Le stampanti 3D di grande formato richiedono troppa manutenzione?

Alcuni temono che stampanti più grandi comportino maggiori problemi di manutenzione. Sebbene sia vero che le macchine industriali richiedono manutenzione, le moderne funzioni di autocalibrazione, gestione automatizzata dei materiali e monitoraggio remoto riducono significativamente i tempi di inattività.

Le nostre stampanti 3D di grande formato sono dotate di strumenti di manutenzione automatizzata e analisi predittiva per prevenire errori di costruzione.

4. Le stampanti 3D di grandi dimensioni non sono utili solo per parti di grandi dimensioni?

Assolutamente no! Molti settori le utilizzano per la produzione in serie, ottimizzando la camera di costruzione per stampare più parti di piccole dimensioni contemporaneamente, aumentando la produttività e riducendo i costi.

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Quindi, una stampante 3D di grande formato vale l'investimento?

Questa è la domanda fondamentale. Dipende davvero da cosa si desidera realizzare.

Ad esempio, la stampa 3D è più conveniente per la produzione di piccoli lotti o prototipi. Offre inoltre tempi di consegna molto brevi e semplifica la creazione di geometrie complesse o l'iterazione rapida dei progetti: vantaggi che possono tradursi in un notevole risparmio sui costi e in un time-to-market più rapido per molte aziende.

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Applicazioni del mondo reale: Come le industrie utilizzano le stampanti 3D di grandi dimensioni

Le grandi stampanti 3D stanno trasformando ciò che le industrie manifatturiere possono produrre e la rapidità con cui possono arrivare sul mercato. Ecco come:

  • Componenti leggeri: aziende come Boeing e NASA utilizzano la stampa 3D FDM e SAF su larga scala per creare parti di aeromobili leggere e resistenti, riducendo il consumo di carburante e aumentando l'efficienza.
  • Test aerodinamici: le tecnologie SLA e FDM producono prototipi ad alta precisione per i test aerodinamici, accelerando le iterazioni di progettazione.
  • Riduzione della dipendenza dalle catene di approvvigionamento: le stampanti 3D di grande formato consentono la produzione in serie di maschere, attrezzature e parti per uso finale in loco.

Automobilistico e F1

  • Prototipi in scala reale: produttori come Ford e BMW stampano prototipi, maschere e attrezzature in scala reale con tecnologie SLA, FDM e SAF, semplificando il processo di progettazione e riducendo i tempi di consegna.
  • Utensili personalizzati: le stampanti 3D di grandi volumi consentono la produzione di utensili e attrezzature personalizzati, aumentando l'agilità nell'ingegneria ad alte prestazioni.
  • Facciate personalizzate: la stampa 3D di grandi dimensioni crea facciate architettoniche complesse che sono sia esteticamente gradevoli che strutturalmente solide.
  • Componenti edilizi: la tecnologia consente la fabbricazione di intere sezioni di edifici, riducendo i tempi di costruzione e i costi di manodopera.

Dispositivi sanitari e medici

  • Modelli anatomici: i chirurghi utilizzano stampanti PolyJet e SLA per creare modelli anatomici altamente dettagliati di grandi dimensioni o ad alto volume per la pianificazione pre-chirurgica, migliorando i risultati dei pazienti.
  • Protesi personalizzate: la stampa 3D di grande formato facilita la produzione di dispositivi protesici personalizzati, migliorando il comfort e la funzionalità per i pazienti.

 

Come scegliere la giusta stampante 3D di grande formato?

Chiediti:

  • Qual è la mia applicazione principale? (Prototipazione, produzione, attrezzature?)
  • Di quali materiali ho bisogno?
  • Quanto devono essere grandi i miei pezzi?
  • Qual è il mio budget? (Non solo per la macchina, ma anche per i costi di gestione)

La scelta della stampante 3D ad alto volume giusta dipende dalle tue esigenze specifiche. Ecco un confronto tra le stampanti 3D di grandi dimensioni di Stratasys:

Stampante

Tecnologia

Volume di costruzione (mm/pollici)

Ideale per

Vantaggi principali

F770

FDM

1.000 x 610 x 610 mm (39,4 x 24 x 24 pollici)

Grandi prototipi industriali e utensili

Ampio volume di costruzione, interfaccia intuitiva, conveniente per pezzi di grandi dimensioni

F900

FDM

914 x 610 x 914 mm (36 x 24 x 36 pollici)

Aerospaziale, automobilistico, parti industriali

Termoplastiche ad alta resistenza, materiali aerospaziali certificati, precisione costante

F3300

FDM

600 x 600 x 800 mm (23,6 x 23,6 x 31,5 pollici)

Produzione industriale ad alta produttività

Elevata produttività, multicolore (4 estrusori), manodopera operativa minima

Neo800

SLA

800 x 800 x 600 mm (31,5 x 31,5 x 23,5 pollici)

Prototipi di grandi dimensioni altamente dettagliati

Finitura superficiale eccezionale, dettagli raffinati, modelli master su larga scala

Neo450

SLA

450 x 450 x 400 mm (17,5 x 17,5 x 15,5 pollici)

Prototipi di grandi dimensioni altamente dettagliati

Finitura superficiale eccezionale, dettagli raffinati, ingombro ridotto.

Fortus 450mc

FDM

406 x 355 x 406 mm (16 x 14 x 16 pollici)

Applicazioni versatili con oltre 25 opzioni di materiali

Supporta materiali industriali e ad alte prestazioni, ideali per applicazioni esigenti

H350

SAF

315 x 208 x 293 mm (12,5 x 8 x 11,5 pollici)

Parti di uso finale ad alto volume

 

J850 Prime

PolyJet

490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici)

Prototipi multimateriale e a colori. Impatto ambientale pulito e sostenibilità.

Modelli realistici, più materiali in una singola stampa, applicazioni mediche e di consumo

J850 Pro

PolyJet

490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici)

Materiali avanzati per la prototipazione

Prototipi ingegneristici, progettazione di prodotti, settore automobilistico

J850 TechStyle

PolyJet

460 x 360 x 50 mm (18,1 x 14,2 x 1,9 pollici) su un tratto di tessuto fino a 2 m2

Stampa 3D diretta su tessuto

Moda, interni automobilistici, tessuti industriali

J850 Anatomia digitale

PolyJet

490 x 390 x 200 mm (19,5 x 15,5 x 8,0 pollici)

Materiali biocompatibili

Formazione medica, pianificazione chirurgica, test dei dispositivi

 

Preferisci un confronto visivo? Dai un'occhiata a questo grafico che mostra le stampanti Stratasys in base al volume di costruzione.

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Considerazioni finali: la stampa 3D di grande formato è la soluzione giusta per te?

Se vuoi davvero ridurre i costi, aumentare la produzione e ottenere una libertà di progettazione di livello superiore, una stampante 3D di grandi dimensioni non è solo qualcosa da prendere in considerazione, ma è essenziale.

  • Hai bisogno di parti di grandi dimensioni e ad alta resistenza? La tecnologia FDM ti offre termoplastici di livello industriale.
  • Desideri prototipi ultra lisci e dettagliati? La tecnologia SLA offre precisione e finiture superficiali impeccabili.
  • Produci grandi volumi di parti per uso finale? La tecnologia SAF ottimizza la produttività e la ripetibilità.
  • Hai bisogno di modelli multicolori e multimateriale? PolyJet ti consente di creare prototipi complessi e realistici e persino di stampare direttamente sui tessuti.

E con la gamma di stampanti 3D industriali di grande formato di Stratasys, c'è una soluzione per ogni settore.

Altoparlanti
Effy Shafner
Effy Shafner
Content Marketing Writer

Effy Shafner è uno scrittore dedicato al content marketing di Stratasys. Con una laurea in ingegneria elettrica e oltre dieci anni di esperienza nella scrittura di contenuti tecnici di marketing, Effy apporta al suo lavoro una miscela unica di creatività e pensiero strategico. Ha pubblicato articoli di alto livello su piattaforme di settore, blog post per siti aziendali e documentazione tecnica. Prima del suo ruolo attuale, Effy ha lavorato a progetti di ricerca e sviluppo incentrati su dispositivi di misurazione laser e ha scritto un blog in cui ha condiviso approfondimenti sulla misurazione di vari aspetti dei laser, oltre a lavorare sulla documentazione tecnica nel settore delle telecomunicazioni. Effy è sempre desideroso di apprendere, prendendo argomenti complicati e rendendoli coinvolgenti, accessibili e facili da capire.