La stampa 3D sta spingendo i limiti di ciò che è possibile
La stampa 3D non è solo una tecnologia; è un cambio di paradigma nello sviluppo dei prodotti. Dai nuovi materiali tecnici all’integrazione con l’IA, la produzione additiva offre prospettive eccitanti che stanno ridefinendo la prototipazione rapida. Ne parliamo con Stratasys.
di Adriano Moroni
L’innovazione continua nel mondo della stampa 3D sta plasmando interi settori. Con il passare degli anni, le scoperte più recenti sbloccano nuove vie per il progresso tecnologico. Basta guardare a quanto si è raggiunto in trent’anni di storia. Di innovazione ne sa qualcosa Stratasys. “La nostra azienda è focalizzata sull’andare oltre i limiti di ciò che è possibile, migliorando continuamente le nostre soluzioni di stampa 3D per soddisfare le esigenze in evoluzione dei clienti”, spiega Amanda Peled, HCC, Marketing PolyJet. “Le nostre tecnologie avanzate e i materiali stanno guidando il futuro della prototipazione industriale. Che si stia cercando una maggiore velocità di stampa e tempi di commercializzazione più brevi, parti accurate con una finitura superficiale di qualità elevata o modelli con una qualità equiparabile a quella dello stampaggio ad iniezione, con i prodotti Stratasys è possibile trovare una soluzione per dare vita alla propria immaginazione”.
Materiali specifici per la stampa 3D: una rivoluzione in corso
Lo sviluppo di materiali specializzati su misura per applicazioni specifiche è una tendenza significativa nel futuro della stampa 3D. Dalle resine biocompatibili per applicazioni nel settore medicale a polimeri ad alta resistenza per componenti aerospaziali, questi materiali offrono proprietà avanzate che ai materiali tradizionali potrebbero mancare.
Stampa ad alta velocità e manifattura additiva su larga scala
La stampa 3D e il futuro della manifattura si basano sulla stampa ad alta velocità e sulla manifattura additiva su larga scala. Queste innovazioni non sono solo tendenze; stanno plasmando il futuro in alcuni settori come quelli dell’edilizia, dell’architettura e dell’ingegneria navale.
I metodi tradizionali di prototipazione spesso consumano tempo prezioso, con giorni o addirittura settimane per creare un singolo prototipo. Tuttavia, con le tecniche di stampa ad alta velocità, questo ciclo si è drasticamente ridotto. Ora, l’iterazione e il test dei vari campioni avvengono velocemente, accelerando i tempi di sviluppo prodotto.
Grazie alla manifattura additiva su larga scala è possibile superare i limiti dei metodi tradizionali, consentendo la produzione di componenti di grandi dimensioni con facilità. Gli architetti possono realizzare modelli dalle forme intricate, le imprese di costruzione possono creare componenti personalizzati per edifici e gli ingegneri navali possono fabbricare parti di navi complesse, il tutto con una precisione e un’efficienza senza precedenti.
Questi avanzamenti si ripercuotono nei vari settori, offrendo:
– aumento dell’efficienza: la stampa ad alta velocità e la manifattura additiva su larga scala si traducono in cicli di produzione più rapidi e tempi di consegna più veloci;
– risparmi sui costi: con tempi di produzione ridotti e processi ottimizzati, le imprese possono tagliare i costi senza compromettere la qualità;
– maggiore flessibilità nel design: che si tratti di costruzioni, architettura o ingegneria navale, la stampa 3D permette la realizzazione di design intricati e innovativi che una volta erano considerati impossibili da ottenere.
Intelligenza Artificiale e automazione: pionieri del cambiamento
L’Intelligenza Artificiale e l’automazione hanno plasmato industrie in tutti i settori, e la stampa 3D non fa eccezione. Il loro utilizzo ha aperto un mondo di progressi e possibilità nell’innovazione della prototipazione rapida. Ne elenchiamo di seguito alcuni.
Processi ottimizzati
Le soluzioni di stampa 3D Stratasys incorporano funzionalità di automazione che semplificano l’intero processo di prototipazione e produzione. Ciò include la gestione automatica dei materiali, il livellamento del piano di stampa e l’estrazione delle parti, riducendo la necessità di intervento manuale e snellendo i flussi di lavoro.
Preparazione del design
I software del produttore statunitense automatizzano vari aspetti della preparazione del design, come la conversione dei file, la generazione e l’eliminazione dei supporti. Questi processi automatizzati aiutano ad ottimizzare i design per la stampa, risparmiando tempo e riducendo il potenziale d’errore.
Monitoraggio e controllo della stampa
Le stampanti 3D Stratasys sono dotate di sistemi di monitoraggio e controllo automatizzati che garantiscono la qualità e la coerenza della stampa. Questi sistemi possono rilevare e correggere problemi in tempo reale, riducendo la necessità di supervisione e intervento manuali durante il processo di stampa.
Post-Elaborazione
Dopo la stampa, le tecnologie sviluppate da Stratasys offrono opzioni di post-elaborazione automatizzate, come la rimozione dei supporti e la finitura superficiale. Questa automazione rende più snello il processo di finitura, riducendo il lavoro manuale e migliorando l’efficienza complessiva.
Software GrabCAD Print
Le soluzioni di stampa 3D sono integrate in modo fluido con i sistemi CAD/CAM, consentendo il trasferimento automatico dei dati e l’integrazione dei flussi di lavoro. Questa integrazione automatizza lo scambio dei file di progettazione e delle distinte per le fasi di realizzazione, facilitando una transizione più fluida dal design alla produzione.
Sostenibilità ed economia circolare: un futuro verde
La sostenibilità è diventata una tematica fondamentale nei processi produttivi. Le aziende devono riciclare in modo efficiente e ridurre al minimo gli sprechi nei propri processi di prototipazione e produzione.
“Le nostre tecnologie consentono flussi di stampa ottimizzati, che possono aiutare a ridurre lo spreco di materiali. Stampando prototipi e pezzi in modo additivo, quindi solo con il materiale necessario, senza scarti e senza sprechi, contribuiamo ad un approccio alla manifattura più sostenibile”, afferma Peled.
Stratasys offre una vasta gamma di materiali di stampa 3D specializzati all’avanguardia, inclusi opzioni biodegradabili, rinnovabili o provenienti da materiali riciclati.
Da sottolineare, inoltre, che l’azienda è all’avanguardia nello sviluppo di sistemi di riciclaggio a ciclo chiuso, che consentono il riciclo e il riutilizzo di parti stampate in 3D e materiali di scarto.
Flussi di lavoro più efficienti
Con le innovazioni nella stampa 3D è possibile snellire l’intero processo di stampa, dalla preparazione del design alla post-elaborazione, attraverso l’automazione e le caratteristiche avanzate come la funzione Air-As-Material di PolyJet. “Questa feature aiuta a risparmiare risorse, ridurre il consumo di energia e minimizzare l’impatto ambientale”, sostiene Peled. “Se un’azienda necessita di un flusso di lavoro completamente convalidato per soddisfare gli standard di certificazione, le nostre stampanti offrono numerosi materiali validati e proprietà migliorate. Inoltre, attraverso le Licenze Open Materials, è possibile avere accesso a una vasta selezione di resine.
Le aziende di tutti i settori, dal medicale all’automotive, sono piene di applicazioni creative, sottolineando la versatilità e le potenzialità dei materiali di stampa 3D specializzati. Prendiamo, ad esempio, l’Innovation Team di Techno, azienda italiana focalizzata sullo stampaggio a iniezione che cercava modi alternativi ed efficienti per sviluppare prototipi funzionali più velocemente e in modo più flessibile, rispettando le normative elettromeccaniche richieste”.
Stampa multi-materiale e multi-colore: un cambio di passo
Per la prototipazione rapida avanzata le tecnologie di stampa 3D all’avanguardia offrono ora notevoli capacità di stampa multi-materiale e multi-colore. Con questi avanzamenti, si possono realizzare prototipi intricati e multicomponente in un’unica stampa, trasformando le idee in prototipi e parti funzionali tangibili e realistiche.
“Sono scomparsi i limiti delle tradizionali stampanti 3D vincolate a materiali o colori singoli. Le nostre soluzioni innovative consentono di dare vita alle più svariate creazioni utilizzando contemporaneamente materiali e colori diversi”, spiega Peled. “I benefici sono significativi. Immaginiamo la facilità di visualizzare e valutare il concept con prototipi che somigliano in tutto e per tutto al prodotto finale. Mescolando diversi materiali e colori è possibile riprodurre accuratamente vari componenti e texture, migliorando il processo di prototipazione CMF (Colore, Materiale, Finitura).
Ma non è tutto. Le nostre capacità di stampa multi-materiale aprono le porte a parti funzionali con diverse proprietà meccaniche. Pensiamo di stampare oggetti con sezioni rigide e flessibili. Questo avanzamento è di importanza vitale in settori critici come l’automotive, l’aerospazio e il settore medico, dove parti complesse con materiali specifici sono essenziali.
Grazie alle nostre tecnologie di stampa multi-materiale e multi-colore, permettiamo alle aziende di integrare senza soluzione di continuità diversi materiali e colori, offrendo una flessibilità e una precisione senza pari sia nel CMF che nella prototipazione funzionale”.
Dove stiamo andando quindi?
Lo sviluppo futuro della prototipazione rapida risiede nella convergenza di tecnologie come l’Intelligenza Artificiale, l’automazione e i materiali specializzati per consentire una produzione più rapida, efficiente ed economica di prototipi e parti d’uso finale.
La stampa 3D sta spingendo i limiti di ciò che è possibile, e le imprese sono incoraggiate ad abbracciare questi progressi per rimanere al passo in un mercato competitivo, sfruttando soluzioni all’avanguardia e adottando pratiche sostenibili per snellire i processi di sviluppo, ridurre i costi e portare le idee alla vita con maggiore velocità e precisione.
“In questa era dinamica di innovazione tecnologica, il potenziale di crescita e progresso è illimitato. Abbracciando le tendenze future che plasmano la prototipazione rapida con la stampa 3D, è possibile sbloccare nuove vie per il successo e contribuire ad un futuro più sostenibile e innovativo”, conclude Peled.