Per lo stampaggio a iniezione in modalità tool free

La tecnologia EOS a elevata produttività rende la stampa 3D industriale una soluzione interessante per la produzione di massa a base di polimeri.

di Alberto Marelli

EOS ha partecipato alla fiera K 2019, il principale evento fieristico per l’industria delle materie plastiche e della gomma. In questa occasione, l’azienda tedesca ha presentato la tecnologia LaserProFusion, un processo rivoluzionario per l’Additive Manufacturing a base di polimeri.
La tecnologia è pensata per offrire la massima produttività con una qualità elevata, e quindi indicata per soddisfare le esigenze di produzione di massa. Consente uno stampaggio a iniezione in modalità tool free e può anche essere implementata per sostituire lo stampaggio a iniezione in numerose applicazioni, rendendo la stampa 3D industriale una prospettiva interessante per applicazioni completamente nuove.
Tim Rüttermann, Senior Vice President dell’unità Polymer Systems & Materials di EOS, ha dichiarato: “Lo stampaggio a iniezione tradizionale continua ad avere un problema sostanziale, ovvero che la creazione di stampi rappresenta una parte considerevole dei costi ed è economicamente sostenibile solo per diverse migliaia di unità.
LaserProFusion elimina questa limitazione, perché è possibile produrre componenti semplici e complessi senza la necessità di stampi. Inoltre, i dati digitali sui componenti rendono la produzione di massa personalizzata una realtà. Questa tecnologia di stampa 3D è così produttiva da garantire costi per pezzo interessanti per quantitativi ben superiori a 100.000 unità per sistema, ogni anno. A seconda dell’applicazione, le aziende possono perfino ampliare il proprio portfolio di prodotti sfruttando in modo specifico i vantaggi dell’Additive Manufacturing”.

Produzione di lotti di piccole dimensioni a costi unitari interessanti
A causa dei cicli dei prodotti sempre più brevi e di una crescente richiesta di personalizzazione, la tecnologia EOS per i polimeri sta diventando una scelta molto interessante per la produzione in serie di lotti di piccole e medie dimensioni.
Grazie al tempo risparmiato nello sviluppo dei prodotti e alla produzione senza stampi, LaserProFusion può ridurre i costi anche del 20%.
Integrazione funzionale: riduzione dei
costi e creazione di valore aggiunto
L’Additive Manufacturing in modalità tool free rende possibile implementare un’ampia gamma di funzionalità tecniche con pochi componenti. Il vantaggio è evidente: tutte le parti richieste vengono prodotte in un singolo passaggio, inclusi i componenti funzionali. La maggior parte delle operazioni di assemblaggio che altrimenti sarebbero richieste non sono più necessarie, assicurando un risparmio di tempo e denaro. Al tempo stesso, si riduce la complessità sia della supply chain che della produzione, ottimizzando i risultati. Ad esempio, nelle process chain del settore automobilistico, in cui i costi sono già ottimizzati, l’utilizzo della tecnologia di Additive Manufacturing può comportare un aumento dell’efficienza fino al 50%.

Additive Manufacturing digitale per la gestione sostenibile dei ricambi
Sempre più aziende hanno bisogno di tenere a magazzino per molti anni un numero crescente di parti di ricambio, cosa che vincola il capitale circolante, aumenta i costi di inventario e comporta la dipendenza da un elevato numero di fornitori. La produzione additiva è ideale per creare un sistema di gestione dei ricambi predisposto per il futuro, in quanto la produzione digitale rende possibile la produzione di parti di ricambio su richiesta. Questa strategia semplifica la supply chain, riduce i costi di logistica e di stoccaggio, evita la sovrapproduzione e abbrevia i tempi di produzione e distribuzione. I risparmi su base annuale spesso sono nell’ordine di milioni di dollari. Al tempo stesso, i componenti possono essere ulteriormente ottimizzati in modalità digitale ed è possibile organizzare un magazzino digitale, passo dopo passo.

La soluzione definitiva: personalizzazione di massa
La crescente richiesta di personalizzazione dei prodotti sta mettendo al centro dell’interesse la personalizzazione di massa, che può essere implementata in modo ideale tramite l’Additive Manufacturing. I prodotti possono essere rapidamente adattati su base digitale. Oggi, numerose aziende già utilizzano scansioni 3D per generare dati del corpo umano, li ottimizzano per la stampa 3D e quindi usano la tecnologia EOS per la produzione, ad esempio, di caschi per biciclette, occhiali o solette per scarpe personalizzati. La digitalizzazione dello sviluppo dei prodotti e della produzione crea modelli di business completamente nuovi e al tempo stesso apre nuovi segmenti di mercato.

Un milione di laser a diodo: tempo di esposizione sensibilmente ridotto
Con trent’anni di esperienza nel campo dell’Additive Manufacturing, EOS ottimizza continuamente l’interazione tra i materiali in polvere e i laser. L’azienda continua a concentrarsi sull’utilizzo dei laser come fonte di energia per l’elaborazione con le polveri.
La tecnologia LaserProFusion implementa circa un milione di laser a diodo, con un’uscita massima di oltre 5 kW, se necessario.
Per ogni strato, vengono attivati solo i laser a diodo che corrispondono ai dati CAD della parte, a livello di singolo pixel. Questo metodo consente non solo di eseguire lavori molto dettagliati, ma anche di influenzare localmente le caratteristiche dei componenti. La nuova tecnologia riduce significativamente i tempi di esposizione, indipendentemente dal numero di componenti e dalla relativa geometria.