10 ragioni per adottare la stampa 3D

Oggi molte aziende del settore manifatturiero utilizzano ancora metodi di produzione tradizionali. Eppure, la cosiddetta quarta rivoluzione industriale sta diventando sempre più una realtà, portando all’adozione di nuovi metodi di progettazione e produzione. Questi progressi innovativi dell’Industria 4.0 includono l’intelligenza artificiale, la realtà virtuale e aumentata, i big data e la stampa 3D. Quest’ultima ha avuto un impatto significativo sui processi produttivi di molte industrie ed è destinata a crescere ancora di più nei prossimi anni. Per rendere chiari i benefici della produzione additiva, abbiamo elencato in questo nuovo format editoriale ben 10 motivi per cui un utente o un’azienda dovrebbe adottare la stampa 3D nella propria attività.

1. Riduzione degli scarti

La produzione additiva, come suggerisce il nome, produce un pezzo aggiungendo materiale, strato per strato. Ciò significa che viene utilizzato solo il materiale necessario. A differenza dei metodi di produzione sottrattivi che sprecano spesso grandi quantità di materie prime, la stampa 3D permette una significativa riduzione dei rifiuti. Ciò è positivo per l’ambiente, ma anche per ottimizzare le proprie risorse. E se facciamo un ulteriore passo avanti, nei processi basati su letto di polvere, i materiali non sinterizzati o fusi possono essere riutilizzati in stampe future, a condizione che siano mescolati con nuova polvere (a seconda della tecnologia, il tasso di riciclaggio sarà più o meno elevato). Inoltre, gli oggetti in plastica possono spesso essere riciclati e trasformati in filamenti o pellet compatibili con la stampa 3D per creare nuove parti.

La stampa 3D utilizza solo il materiale necessario per creare i pezzi.

2. Ampia varietà di tecnologie e materiali

Il mondo dell’Additive Manufacturing è vasto in termini di tecnologie e materiali compatibili. Esistono 7 famiglie di tecnologie di stampa 3D: processi di estrusione, sistemi a resina, a letto di polvere o a getto di materiale. Esiste anche un’ampia gamma di materiali compatibili con queste tecnologie. I più comuni sono i polimeri, i metalli e le ceramiche. Tuttavia, la versatilità della stampa 3D consente di creare strutture con materiali davvero sorprendenti, come cemento, alimenti, legno e persino cellule staminali.

3. Libertà di progettazione

Un altro motivo per adottare la stampa 3D è la sua flessibilità in termini di progettazione. Questo processo consente di creare parti con forme complesse che non possono essere realizzate con altri sistemi di produzione, o almeno non nelle stesse condizioni. Con alcune tecnologie, ciò è reso possibile dall’uso di supporti di stampa. Altri sistemi, come quelli basati su letto di polvere, utilizzano la polvere stessa come supporto. L’acronimo DfAM o Design for Additive Manufacturing si riferisce all’insieme di strumenti e tecniche disponibili per creare modelli stampabili in 3D. Tutti questi fattori consentono di creare parti uniche, con dettagli precisi e geometrie sorprendenti, alcune anche con cavità interne, in un unico processo, senza bisogno di assemblarle.

4. Personalizzazione

Adottare la stampa 3D vuol dire anche avere accesso ad una moltitudine di opzioni di personalizzazione, e persino di mass customization. Si tratta di una tecnologia molto versatile, che consente agli utenti di adattare i progetti o i modelli standard ai propri gusti o bisogni. Un settore che trae grande vantaggio da questo aspetto è quello dei beni di consumo, dove il consumatore è coinvolto nella creazione dell’oggetto finale secondo le proprie preferenze. Questo aspetto è importante anche in campo medico, dove la stampa 3D è sempre più utilizzata, sia per la fabbricazione di prodotti farmaceutici che di dispositivi medici realizzati a partire dall’anatomia del paziente.

La personalizzazione è un motivo centrale per l’utilizzo della stampa 3D (crediti fotografici: Invent Medical)

5. Redditività

Quando si tratta di investire in una stampante 3D, molte aziende sono interessate soprattutto ai costi, alla redditività e al ritorno sugli investimenti (ROI). Ciò comporta una serie di calcoli dei costi per scoprire quanto si andrà a risparmiare investendo in una stampante 3D. Una strategia è calcolare il numero di pezzi e, quindi, il periodo di ammortamento dell’investimento iniziale. D’altra parte, se è necessario creare un modello unico, ad esempio un pezzo di ricambio, l’utilizzo della stampa 3D attraverso un servizio di produzione è l’opzione economicamente più vantaggiosa. Esternalizzando questo servizio, si paga un unico prezzo per il pezzo, che di solito non è molto alto. Ciò la rende una tecnologia interessante per la prototipazione e la produzione di piccole serie.

6. Rapidità di produzione

La stampa 3D non è sempre il metodo di produzione più veloce, ma può ridurre notevolmente i tempi di produzione. La velocità del processo dipende da molti fattori, come la tecnologia utilizzata, il post-processing necessario, i parametri di stampa o la complessità del progetto. Tuttavia, si tratta di una tecnologia che favorisce la produzione locale e centralizzata, per cui non è necessario creare i pezzi altrove e poi spedirli. Questo si traduce in tempi più brevi tra il momento in cui il pezzo viene progettato e quello in cui l’utente lo riceve.

7. Parti solide e leggere

Alcuni materiali compatibili con la stampa 3D possono essere utilizzati per creare parti ad alte prestazioni per i settori più esigenti. Se sono anche rinforzati con fibre, è possibile ottenere una resistenza e una robustezza elevate. Quando questi materiali sono combinati con strumenti di ottimizzazione topologica o di progettazione generativa, è possibile ottenere parti più leggere senza alterare le caratteristiche del modello. Grazie a questi software, è possibile identificare le aree più importanti di un modello e ridurre tutte quelle che non influiscono sulla sua struttura di base. In questo modo, le proprietà meccaniche del pezzo vengono mantenute, ma con meno materiale.

Molti materiali per la stampa 3D offrono un elevato rapporto resistenza/peso. Anche l’uso di strumenti di progettazione può migliorare questo aspetto.

8. Prezzo di ingresso e accessibilità

La gamma di tecnologie additive disponibili comporta ovviamente prezzi di ingresso differenti a seconda del processo scelto. È chiaro che i sistemi di produzione professionale più avanzati e l’uso di materiali come i metalli o i polimeri ad alte prestazioni tendono ad essere molto costosi. Tuttavia, per chi è alle prime armi con questa tecnologia, il prezzo non è un vincolo. Alcune stampanti 3D FDM e a resina sono oggi disponibili a meno di 200 euro, prezzo che può essere ancora più basso se la macchina viene fornita in kit che l’utente deve assemblare da solo. Sono poi disponibili diversi servizi di stampa 3D per coloro che non sono ancora pronti a investire in un’apparecchiatura propria e vogliono godere dei vantaggi della produzione additiva.

9. Prototipazione rapida

Anche se la produzione additiva viene ora molto utilizzata per creare pezzi finali, va ricordato che all’inizio è stata impiegata soprattutto per la prototipazione rapida. Adottare la stampa 3D a questo scopo vuol dire ridurre i tempi di consegna producendo prototipi in-house. Inoltre, è possibile creare più iterazioni dello stesso pezzo in tempi brevi per ottimizzare il design, la meccanica o le proprietà di un pezzo. Questo è particolarmente utile nella fase di sviluppo prodotto.

10. Stampa 3D on-demand

Come già detto, è possibile accedere alla tecnologia acquistando una macchina o tramite un servizio di stampa 3D. In entrambi i casi, la produzione on-demand è un punto chiave da sottolineare, in quanto consente di ottenere solo le parti o i modelli di cui si ha bisogno, liberandosi dai problemi di stoccaggio. Tutto ciò che bisogna fare è creare il proprio modello 3D digitale e inviarlo alla stampante o al service di stampa. Questo sistema incoraggia a sua volta la produzione locale, riducendo i tempi di consegna e promuovendo un modello di produzione più sostenibile.

Crediti fotografici: Fiverr

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