Cuori, case, navi: girano svariati miti attorno alla produzione in additive manufacturing; quale di questi si adatta alla tua realtà produttiva? E, soprattutto, in quale dimensione potrai stampare i tuoi componenti? Grandi come la nave dell’università del Maine o piccolo quanto il cuore prodotto in Israele?
Grazie al bioinchiostro oggi è possibile riprodurre parti di tessuto e organi. In Israele, nell’aprile del 2019, gli scienziati dell’università di Tel Aviv hanno stampato il primo mini cuore in 3D, aprendo delle nuove possibilità per la medicina.
Nell’ottobre dello stesso anno, l’Università del Maine è riuscita produrre con i metodi additivi una nave in sole 72 ore, battendo ben tre record: la più grande barca stampata in 3D, il più grande oggetto solido stampato in 3D e la più grande stampante 3D polimerica.
Non tutte le notizie che leggi sulla stampa 3D sono utile per la tua produzioneL’errore in cui è facile cadere, se si leggono i giornali, è credere che tutte le informazioni che si reperiscono riguardo alla stampa 3D valgano per tutti casi e tutte le produzioni.
Devi sapere che parlare di stampa 3D è come parlare dell’universo: il settore dell’additive manufacturing contiene molte tecnologie ed applicazioni differenti: ogni uso e settore ha le proprie regole.
Se ti occupi del settore dentale, non puoi abbonarti ad una qualunque rivista di stampa 3D, che parla anche di produzione per aereonautica e aerospazio: devi trovare quella specifica per il tuo settore di settore.
Generalizzare è un errore comune, influenzato anche dagli stessi produttori di stampanti 3D, che vendono stampanti che ti permettono di produrre con più materiali e che realizzano componenti per qualsiasi applicazione.
Ogni applicazione ha la propria tecnologia e le proprie regole additive
Un componente stampato in 3D, che deve essere installato su un elicottero da guerra, necessita di alcune caratteristiche, come la leggerezza e la resistenza, che un componente stampato per un macchinario fisso al terreno, non deve possedere per forza.
Per capire come poter sfruttare una stampante 3D per velocizzare la tua produzione, devi saper prima selezionare le informazioni che ricevi e capire quale, fra le tante tecnologie e materiale, si adatta alla tua produzione.
Se hai un’azienda meccanica, allora sei finito nel blog giusto.
Non solo…
a fine articolo ti mostrerò un modo per espandere la tua conoscenza del 3D e sfruttare questa tecnologia per la tua produzione meccanica
Ora partiamo dalle basi.
Dividi sempre le informazioni sulle stampa 3D in queste tre categorie:
1) i materiali;
2) le tecnologie; (qual è la miglior tecnologia per l’applicazione meccanica?)
3) l’applicazione;
Se ti stai interessando a questa tecnologia per l’applicazione meccanica, allora spesso i materiali con i quali avrai a che fare sono i metalli e la tecnologia che dovrai adottare è la PBF (la powder bed fusion).
Stampa 3D- Esempio della produzione di un componente con una stampante 3D4STEELPer fartela semplice: un fascio laser colpisce una zona selezionata del letto di polvere e la sua energia fonde le particelle che, solidificandosi, strato per strato, formano il componente, seguendo le geometrie preimpostate dal disegno 3D.
Una volta che hai in tasca queste informazioni, potresti farti una domanda che mi fanno in tanti: qual è la dimensione limite per stampare i miei componenti con questo tipo di tecnologia?
La risposta te la dà la fisica: se il piatto di stampa, ovvero il componente finale, è molto grande, una sola testa laser non basta.
In circolazione esistono molte stampanti PBF che utilizzano più teste laser insieme, che permettono quindi di produrre componenti di grandi dimensioni.
Quindi la risposta alla domanda: qual è la dimensione limite per stampare i miei componenti?
È: dipende, può ancora essere molto grande.
Ma, se nello specifico ti stai chiedendo:
qual è la dimensione limite per stampare i miei componenti MECCANICI, assicurandomi che vengano prodotti con la massima qualità?
Allora cambia la musica: tenere in considerazione l’applicazione finale è il fattore che determina anche i limiti di dimensione stampabili.
In poche parole: se i tuoi componenti servono per un uso meccanico e non vuoi che si frantumino facilmente, allora non hai alternative che produrli in dimensioni medio-piccole.
Perché?
La fisica ti darà sempre la miglior risposta: cosa succede se due teste laser si incontrano nello stesso punto?
Te la spiego in modo molto semplice:
Succede che quel punto viene fuso due volte ad una temperatura altissima e che il componente si fonde, formando però dei pori interni, che renderanno il componente fragile, inadatto per l’uso meccanico.
Il problema dei pori è un argomento che ha acceso molte polemiche del settore dell’additive: lo studio di Argonne e della Carnagie ha mostrato i pori, che si formano in un componente, a causa delle alte temperature dei laser, tramite le immagini a raggi- X di un sincrotone ad alta velocità.
L’ingegnere della Carnegie Mellon, Anthony D. Rollett., ha dichiarato: «molti produttori sparano più laser ad alte temperature sulla polvere metallica, pensando che questa assorba la luce, sinterizzandosi; in realtà quello che stanno facendo è creare un buco all’interno del componente.»
All’inizio dell’articolo ho sottolineato quanto sia importante parlare di stampa 3D in modo specifico per un’applicazione specifica e non facendo un’enciclopedia generica di tutto ciò che si può fare, perché altrimenti non riesci a capire quali regole e tecnologie sono più adatte al tuo caso.
Dato che la mia stampante 3D per soli acciai è specializzata per l’applicazione meccanica, abbiamo scelto di limitare le dimensioni del piatto a 350 x 350 x 350 mm; non mi sono inventato questo limite: per stampare un componente più grande, c’è bisogno di due teste laser, con le relative conseguenze:
componenti fragili come argilla, che si frantumano alla prima sollecitazione meccanica
In realtà, la dimensione medio- piccola dei componenti non è un vero limite, ma è una sicurezza che il tuo pezzo non si romperà.
Purtroppo se vuoi davvero sfruttare la tecnologia additiva per:
1) velocizzare la tua produzione meccanica;
2) ridurre i codici e gli sprechi di materiali, inevitabili nell’asportazione truciolo;
3) produrre ogni volta che vuoi, on demand, riducendo le ingenti spese del tuo magazzino;
4) liberarti di alcuni fornitori ritardatari;
5) aumentare i tuoi margini e la tua autorità nel settore, grazie ad una tecnologia che hanno ancora in pochi;
6) differenziarti perché puoi offrire ai tuoi clienti dei servizi, che i tuoi concorrenti non possono fornire, come la personalizzazione dei pezzi;
…allora devi formarti e informarti da fonti specializzate, che parlino solo dell’applicazione meccanica.
Come regalo, per guidarti nell’universo della Stampa 3D, senza farti perdere in un buco nero infinito di notizie strabilianti, ma inutili per la tua produzione, ti do la possibilità di prenotare una copia gratuita della guida: Corsystem, come velocizzare la produzione meccanica e guadagnare di più con una stampante 3D.
È una guida scritta proprio per un imprenditore meccanico come te, interessato alla stampa 3D per un uso concreto di questa tecnologia.
Questa guida non è:
1) il solito libro scritto in tecnichese, per ingegneri freschi di studio. Il linguaggio usato è semplice e chiaro. Non mi sono perso in fronzoli e ti ho condensato i miei 37 anni di esperienza nel settore meccanico con esempi concreti;
2) il manuale che spara inglesismi, cercando di allontanarti dalla tecnologia;
3) il solito catalogo di un produttore di stampanti 3D: io non ti parlerò neppure della stampante della 3D4STEEL, se non in un capitoletto risicato alla fine del libro;
4) un noiosissimo elenco di tutte le tecnologie 3D presenti, che ti fa venire il latte alle ginocchia;
Anzi:
all’interno del libro troverai un vero caso studio, applicato ad una produzione meccanica, che ti mostrerà come una stampante 3D può velocizzare il processo produttivo di un componente meccanico
Puoi ordinare la tua copia del libro nel bottone rosso quadrato in fondo alla pagina. Sky e altri giornali, come il Sole 24 Ore, mi hanno definito un pioniere, che vuole portare la stampa 3D nel mondo.
In realtà io voglio portare la stampa 3D per l’applicazione MECCANICA alle aziende meccaniche che vogliono avere successo oggi e in futuro.
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Ivano Corsini
