Video: Fondamenti di AM industriale
Chi sapeva quanto la stampa 3D avrebbe avuto un impatto profondo sulla produzione quando la tecnologia è stata inventata diversi decenni fa?
Oggi un'ampia gamma di settori industriali utilizza con successo la produzione additiva. Alcune organizzazioni sviluppano parti complesse e ad alte prestazioni per uso finale che sarebbero impossibili da realizzare con le tradizionali tecnologie di produzione sottrattiva. Altre aziende stanno appena iniziando a identificare i potenziali casi d'uso della produzione additiva.
Indipendentemente dalla vostra posizione attuale in merito all'adozione della produzione additiva, questo video vi illustrerà questa tecnologia e i suoi usi in ambito industriale.
Guardate questo approfondimento sulla fusione laser a letto di polvere per la seconda parte di questa serie..
Che cos'è la produzione additiva?
La fabbricazione additiva è una produzione processo in cui la stampante aggiunge consecutivamente materiale per costruire un componente. Questa tecnologia è diversa da molte tecniche di produzione convenzionali, in cui il materiale viene sottratto. I processi di fabbricazione additiva coinvolgono varie tecnologie per creare oggetti 3D da progetti CAD aggiungendo materiale strato per strato. Il processo inizia con una rappresentazione digitale di un componente come modello volumetrico. Successivamente, un processo chiamato slicing crea fette 2D del progetto. Una stampante 3D utilizza queste fette per realizzare il componente finale. La fabbricazione a filamento fuso, un tipo di fabbricazione additiva, è comunemente usata nella modellazione a deposizione fusa (FDM) e la sua variante è la fabbricazione a filamento fuso in metallo (Metal FFF).
Come funziona la produzione additiva?
Panoramica del processo
La fabbricazione additiva è un processo affascinante che trasforma i progetti digitali in oggetti fisici aggiungendo materiale strato per strato. Tutto inizia con una progettazione assistita dal computer (CAD)che viene meticolosamente tagliato in strati sottili. Questi strati fungono da progetto per la macchina di produzione additiva, che legge il file di progettazione e inizia a costruire l'oggetto da zero.
Il processo può essere suddiviso in diverse fasi chiave:
Design: Il viaggio inizia con la creazione di un modello digitale dell'oggetto utilizzando un software CAD. Questo modello funge da base per l'intero processo di produzione.
Affettare: Il file CAD viene quindi tagliato in strati sottili e gestibili. Queste fette vengono inviate alla macchina di produzione additiva, che le utilizzerà per costruire l'oggetto.
Formazione dello strato: La macchina deposita il materiale strato per strato secondo le specifiche del progetto. A seconda dell'applicazione, il materiale può variare da metalli e plastiche a ceramiche. Ogni strato viene accuratamente fuso per formare un prodotto finale coeso.
Post-elaborazione: Una volta che l'oggetto è completamente formato, può essere sottoposto a ulteriori lavorazioni per ottenere le proprietà desiderate. Questo può includere un trattamento termico per migliorare la resistenza e la durata.
Questo approccio graduale consente di creare geometrie complesse che sarebbero difficili o impossibili da realizzare con produzione tradizionale metodi.
Perché utilizzare la produzione additiva per la prototipazione rapida?
La domanda più importante è: perché utilizzare la produzione additiva? Un vantaggio significativo di questa tecnologia è che consente un time to market più rapido. La tecnologia di produzione è facilmente disponibile se si dispone di una stampante o di un servizio di stampa (come MakerVerse). Ciò consente una produzione più rapida e flessibile. La produzione additiva individua, personalizza o ottimizza rapidamente i componenti.
La produzione additiva può integrarsi perfettamente nei flussi di lavoro esistenti, migliorando la flessibilità e l'efficienza della produzione.
La tecnologia è particolarmente vantaggiosa quando si tratta di revisionare prodotti industriali più vecchi o quando le catene di fornitura si sfaldano, rendendo difficile l'acquisizione di parti critiche. La produzione additiva offre un valore inestimabile produzione su richiesta in queste situazioni.
Un altro vantaggio deriva dall'espressione "complessità gratuita". Quando si costruisce un componente con la fabbricazione additiva, non è importante la forma del prodotto. Ciò contrasta con i metodi di produzione convenzionali, come la fresatura o la fusione, dove la complessità aumenta i costi. In molti casi, certi livelli di complessità sono possibili solo a volte.
Esiste una gamma di diverse tecnologie di produzione additiva, tra cui:
Casi d'uso principali della produzione additiva
I casi d'uso della produzione additiva sono infiniti, ma esistono alcuni casi d'uso generali significativi.
Prototipazione rapida. Se si desidera testare i primi progetti durante un ciclo di sviluppo, la produzione additiva può farlo in modo rapido ed economico.
Pezzi di ricambio. Se i componenti comportano catene di fornitura complicate, fornitori limitati o non sono disponibili regolarmente, la produzione additiva li rende più facilmente disponibili. I produttori industriali utilizzano la produzione additiva per produrre utensili personalizzati e parti di uso finale per i macchinari di fabbrica, migliorando l'efficienza operativa.
Produzione in serie. La produzione additiva è migliorata al punto da rendere possibile la produzione in serie di parti complesse. L'industria automobilistica adotta sempre più spesso la stampa 3D per affrontare i volumi di produzione e passare dalla prototipazione alla produzione di parti per l'uso finale, modellando in modo significativo l'efficienza della progettazione e della produzione.
Componenti ad alte prestazioni. Un progetto di fabbricazione additiva adeguato migliora le prestazioni di un pezzo, rendendolo più leggero, più efficiente, ecc. Tecnologie di produzione additiva
Fabbricazione additiva e catene di fornitura
Impatto sulla logistica e sulla distribuzione
La produzione additiva sta rivoluzionando la logistica e la distribuzione, offrendo diversi vantaggi significativi:
Inventario ridotto: Le aziende possono stampare prodotti su richiesta, riducendo al minimo la necessità di grandi scorte. In questo modo non solo si riducono i costi di stoccaggio, ma diminuisce anche il rischio di sovrapproduzione.
Maggiore personalizzazione: La produzione additiva consente di creare prodotti altamente personalizzati e adattati alle esigenze dei singoli clienti. Questa flessibilità può portare a una maggiore soddisfazione dei clienti e a una riduzione delle scorte di prodotti standardizzati.
Riduzione dei costi di trasporto: Consentendo la produzione locale, la fabbricazione additiva può ridurre significativamente le spese di trasporto e logistica. I prodotti possono essere stampati più vicino al punto di utilizzo, riducendo i tempi e i costi di spedizione.
Miglioramento della resilienza della catena di approvvigionamento: La capacità di produrre componenti su richiesta aumenta la resilienza della catena di approvvigionamento. Le aziende possono rispondere rapidamente alle interruzioni stampando i componenti a livello locale, garantendo la continuità della produzione.
