Come iniziare il viaggio nella stampa 3D
The global 3D printing market is growing steeply, with an annual CAGR of 20%+, and is expected to reach approximately USD 31 billion in 2023 (vs. approx. USD 9 billion in Europe). Experts indicate that produzione additiva will catch up to conventional manufacturing technologies such as Lavorazione CNC e sheet metal production in the coming years.
Fonte: Mercati e mercati
The reasons for this growth are the many benefits that additive manufacturing provides.
Introduction to 3D Printing
3D printing is a revolutionary technology that has transformed how we design, prototype, and manufacture products. As an additive manufacturing process, it creates a physical object from a digital design by layering materials such as plastics, metals, and ceramics.
Unlike traditional processes that often involve subtracting material from a larger block, additive manufacturing builds objects layer by layer, allowing for intricate designs and reduced material waste.
The history of 3D printing dates back to the 1980s, with the development of the first stereolithography (SLA) machines. Since then, the technology has evolved significantly, creating various 3D printing methods and materials.
Today, 3D printing is widely adopted in industries such as aerospace, automotive, healthcare, and consumer goods, where it is used for creating prototypes, custom parts, and even end-use products.
This advanced technology has opened up new possibilities in design and manufacturing, making it an essential tool in the modern manufacturing industry.
Understanding the Printing Process
The 3D printing involves several critical steps: designing, slicing, and printing. It all begins with creating a digital model using computer-aided design (CAD) software.
This digital model serves as the blueprint for the physical object. Once the design is complete, the model is imported into slicing software, which divides it into horizontal layers. The slicer program generates a series of commands instructing the 3D printer on building each layer.
During the printing process, materials such as plastics, metals, and ceramics are extruded through a heated nozzle controlled by a computer.
The printer deposits these materials layer by layer, following the commands generated by the slicer software. This layer-by-layer approach allows for creating complex geometries and structures that would be difficult or impossible to achieve with traditional manufacturing processes.
I vantaggi della stampa 3D lungo la catena del valore
Design e ingegneria
Meno pezzi di ricambio: La libertà di progettazione consente l'integrazione di diversi prodotti convenzionali.
Maggiore personalizzazione: L'efficiente produzione in piccoli lotti rende possibili applicazioni personalizzate di massa
Parti più leggere: La produzione a strati permette di realizzare parti bioniche leggere
Tempi di commercializzazione più rapidi: La produzione senza utensili aumenta la velocità dei cicli di progettazione dei prototipi
additiva
Processo di produzione più rapido: Tempi di allestimento ridotti in produzione, meno fasi di produzione, maggiore flessibilità con un migliore bilanciamento del carico e meno attrezzature specifiche per i pezzi aumentano la velocità di produzione.
Maggiore produttività dei materiali: Il processo di produzione a strati riduce lo spreco di materiale per le geometrie complesse rispetto a quello che si ottiene con la produzione a strati.
MakerVerse
Più produzione locale: La mancanza di utensili specifici per i pezzi e la riduzione delle fasi di produzione manuale consentono di creare inventari digitali con reti di produzione on-demand distribuite.
Aumento della resilienza della catena di approvvigionamento: Un minor numero di pezzi e di fasi di produzione riduce la necessità di catene di fornitura complesse e vulnerabili.
Ulteriore potenziale di personalizzazione nella catena di fornitura: Le parti personalizzate in massa aumentano la soddisfazione dei clienti e offrono nuovi flussi di reddito all'interno di una determinata catena di fornitura.
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MakerVerse è una piattaforma per l'approvvigionamento di componenti industriali. Fornisce un accesso immediato a una catena di fornitura verificata e a una gamma completa di tecnologie di produzione. Grazie a quotazioni, gestione degli ordini e adempimenti basati sull'intelligenza artificiale, MakerVerse aiuta a gestire tutto, dai prototipi iniziali alla produzione su larga scala.
Le tre principali aree di applicazione della stampa 3D
1. Prototipazione e modellazione
Aumentare la velocità del time to market delle innovazioni.
Gli esempi includono:
- Hackathon di progettazione (ad esempio, prototipazione rapida con stampe durante la notte e iterazioni di progettazione giornaliere).
- Test di nuove funzionalità di progettazione (ad esempio, integrazione di pezzi, parti ottimizzate per la topologia)
- Risolvere problemi di produzione ad hoc (ad esempio, la geometria).
Volete saperne di più sulla prototipazione rapida? Per un approfondimento, consultate questa guida.
2. Utensili
Riduzione dei costi di allestimento per strumenti più rapidi per la produzione di piccoli volumi
Gli esempi includono:
- Stampi (ad esempio, che consentono canali di raffreddamento sotto la superficie, efficienti dal punto di vista dei costi per piccoli lotti)
- Utensili per linee di assemblaggio (ad es. soluzioni di presa personalizzate, pinze, maschere)
3. Pezzi di ricambio e produzione di direzione
Migliorare le prestazioni e l'approvvigionamento di componenti per uso finale
Gli esempi includono:
- Componenti ad alte prestazioni (ad esempio, staffe ottimizzate per la topologia nel settore aerospaziale)
- Parti con texture e modellazione superficiale personalizzata (ad esempio, impugnature funzionali di robot)
- Pezzi di ricambio su richiesta (ad es. parti mobili, richieste urgenti, produzione in aree remote)
Casi d'uso critici della stampa 3D
Caso d'uso #1: Applicazione della produzione additiva alla prototipazione e alla modellazione per prodotti migliori e cicli di progettazione più rapidi
Le sfide nell'adozione della produzione additiva sono varie. Innanzitutto, è necessaria una maggiore conoscenza della progettazione per garantire la funzionalità e la producibilità dei prototipi. Poi c'è il tempo di ciclo. Sono necessari cicli di iterazione rapidi per ridurre il time to market dai primi progetti ai prodotti finali. Infine, è necessario selezionare il materiale e la tecnologia adatti a soddisfare i requisiti.
Come MakerVerse aiuta
- Rapido feedback sul design: Ricevere la consulenza gratuita di un esperto di MakerVerse e il supporto della piattaforma digitale per determinare la fattibilità del design del prodotto.
- Assegnazione rapida degli ordini: Realizzare una produzione rapida con tempi di consegna ridotti grazie alla rete di oltre 700 stampanti MakerVerse in tutta Europa.
- Ampia offerta di materiali: Navigare attraverso l'ampia offerta di MakerVerse portafoglio di oltre 25 materiali e tecnologie con alberi decisionali dedicati
Caso d'uso #2: utilizzare la produzione additiva per migliorare la progettazione e i tempi di consegna delle parti di attrezzeria.
Tutte le aziende vogliono aumentare la velocità. Tuttavia, gli ostacoli rendono questo obiettivo problematico. La sfida principale è rappresentata dalle spese di capitale, in quanto gli utensili hanno costi elevati di messa a punto per unità a causa della produzione di piccoli lotti su macchine diverse. L'approvvigionamento dei pezzi giusti è rischioso, poiché gli utensili richiedono molti pezzi che aumentano la complessità della catena di fornitura e il rischio di guasti.
Come MakerVerse aiuta
- Stampa 3D efficiente come servizio: Risparmiate i costi di configurazione utilizzando la rete di oltre 700 stampanti di MakerVerse in tutta Europa
- Consolazione/revisione dell'esperto: Integrare i pezzi nel progetto con una consulenza specialistica gratuita e la piattaforma digitale, che aiuta a determinare la fattibilità del progetto.
- Rigoroso controllo della qualità: Supervisione di qualità da parte di Zeiss per garantire la funzionalità e la sicurezza operativa degli strumenti
Caso d'uso #3: implementare la manifattura additiva per produrre pezzi di ricambio critici e ridurre rapidamente le scorte
Quickly sourcing spare parts while reducing inventory helps improve efficiency.
The challenge is that urgent spare parts require machine capacity close to the point of use, which might only sometimes be available. Furthermore, high service level objectives lead to extensive inventories with low turnover. Finally, rare out-of-production parts require high set-up costs for tooling and supply chain setup.
Come MakerVerse aiuta
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