{"id":12586,"date":"2024-09-23T10:00:47","date_gmt":"2024-09-23T08:00:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=12586"},"modified":"2024-09-23T10:23:59","modified_gmt":"2024-09-23T08:23:59","slug":"parti-abs-serie-produzione-additiva-step-080420239","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/parti-abs-serie-produzione-additiva-step-080420239\/","title":{"rendered":"Come ottenere parti in ABS di qualit\u00e0 e in serie con la produzione additiva?"},"content":{"rendered":"

Secondo un rapporto di MarketsandMarkets, il mercato della stampa 3D con polimeri<\/a> \u00e8 in crescita, con un valore calcolato di 1,7 miliardi di dollari nel 2023 e una stima di 4,4 miliardi di dollari entro il 2028. Tra le termoplastiche pi\u00f9 utilizzate nell’industria manifatturiera c’\u00e8 l’ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene), noto soprattutto per la sua resistenza agli urti, alle basse temperature e alla leggerezza. Grazie a queste caratteristiche, viene utilizzato in numerose applicazioni: prototipi, parti di elettrodomestici, interni di automobili, ingranaggi, valvole, utensili, ecc.<\/p>\n

Il metodo di produzione pi\u00f9 utilizzato per parti in ABS<\/a> in grandi lotti \u00e8 lo stampaggio a iniezione, ma la produzione additiva<\/a> \u00e8 altrettanto utilizzata per la prototipazione e le piccole serie. Un limite in questo campo \u00e8 quello incontrato dalla fascia di utenti che stanno scalando la loro produzione e quindi hanno necessit\u00e0 di passare rapidamente dalla prototipazione alla produzione in serie. La tecnologia STEP (Selective Thermoplastic Electrophotographic Process)<\/a> di Evolve Additive Solutions si inserisce in questa fascia di mercato, proponendosi come valida alternativa allo stampaggio a iniezione per la produzione di parti in ABS di qualit\u00e0 e in serie. In che modo? Approfondiamo il tema in questo articolo.<\/p>\n

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Set di staffe in ABS stampate in 3D con tecnologia STEP.<\/p><\/div>\n

Come funziona la tecnologia STEP?<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/h3>\n

La tecnologia STEP di Evolve fa parte della famiglia delle tecnologie additive<\/a>, ma non corrisponde esattamente a nessuno dei processi delineati nella norma internazionale ISO\/ASTM 52900:2021, che descrive i processi di Additive Manufacturing.<\/p>\n

Infatti, la tecnologia STEP prevede la creazione di parti strato per strato, ma il nucleo della tecnologia si basa in realt\u00e0 sulla stampa digitale 2D ad alta velocit\u00e0. Si struttura in 3 step: il primo \u00e8 la <\/span><\/span>riproduzione delle immagini o imaging<\/em><\/strong><\/span>, in cui le particelle del pezzo e dei materiali di supporto vengono depositate selettivamente su un nastro in movimento utilizzando l’<\/span>elettrofotografia<\/span>; il secondo \u00e8 l\u2019<\/span>allineamento<\/span><\/strong>, in cui le immagini vengono <\/span>riscaldate<\/span> e trasferite sul piano di stampa; e infine avviene la <\/span>fusione<\/span><\/strong>,<\/span><\/span> ovvero, sotto <\/span>effetto di <\/span>calore e pressione, le particelle vengono fuse nello strato di stampa e poi raffreddate al di sotto della temperatura di transizione vetrosa. Gli strati completi con materiale della parte e del supporto vengono depositati uno dopo l’altro, producendo la parte 3D. <\/span><\/span><\/p>\n

“Abbiamo trovato un modo per micronizzare i termoplastici tecnici in modo che si comportino come il toner in una stampante 2D<\/em>“, ha spiegato John Lees, Vice President of Engineering di Evolve.<\/p>\n

Ci\u00f2 che \u00e8 interessante di STEP, e che secondo Evolve distingue questa tecnologia da altri processi additivi, \u00e8 che permette di produrre pezzi ad alta densit\u00e0<\/strong>. Questo perch\u00e9 il rullo preme l’immagine sullo strato di stampa esercitando una pressione, il che, unito al calore, garantisce un’adesione ottimale. La macchina commercializzata da Evolve, la SVP\u2122 (Scaled Volume Production), esegue inoltre anche una scansione dello strato ad ogni passaggio per identificare eventuali variazioni di altezza, compensandole con la regolazione della deposizione negli strati successivi. Secondo Evolve, comparata ad altri processi additivi, STEP permette quindi di ottenere parti a pi\u00f9 alta fedelt\u00e0, con propriet\u00e0 meccaniche superiori e scalabili.<\/p>\n

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Una build unit della macchina SVP comprende 92 set di staffe per un totale di 736 staffe, stampate in 6,5 ore.<\/p><\/div>\n

Produrre parti in ABS: confronto tra STEP, altre tecnologie additive e stampaggio a iniezione<\/h3>\n

Fatta una panoramica sulla tecnologia, entriamo nel vivo della ragione per cui questa tecnologia si distingue dagli altri processi AM e potrebbe essere una valida alternativa allo stampaggio a iniezione, quando si tratta di produrre parti in ABS<\/a> di qualit\u00e0 e scalabili. Innanzitutto, per quanto riguarda i materiali, STEP utilizza due tipi di ABS, uno di colore nero e uno grigio chiaro. Il processo funziona anche con il nylon PA11<\/a>, che offre un maggiore allungamento e un punto di rammollimento pi\u00f9 elevato.<\/p>\n

Per quanto riguarda la velocit\u00e0 di stampa<\/strong>, la tecnologia risulta pi\u00f9 veloce comparata ad esempio alle tecnologie additive Powder Bed Fusion<\/a>. Questo perch\u00e9 queste tecnologie richiedono, ad ogni stampa, l\u2019utilizzo dell\u2019intero volume di costruzione e quindi tempi pi\u00f9 lunghi per passare da una produzione all\u2019altra, cosa non necessaria con STEP. Il processo, infatti, pu\u00f2 essere interrotto una volta che la parte \u00e8 pronta e, estratta questa, iniziarne immediatamente uno nuovo.<\/p>\n

Se guardiamo alla fedelt\u00e0 dei pezzi<\/strong> e ai dettagli, lo spessore dello strato per STEP \u00e8 di 13 micron, con particelle da 22 \u03bcm che consentono la produzione di parti resistenti e ad alta risoluzione; e la rugosit\u00e0 superficiale \u00e8 di 3-6 \u03bcm. Il motore di stampa Kodak NexPress, che la tecnologia utilizza, ha una risoluzione di 600 punti per pollice (DPI), pari a una dimensione del pixel di 40 micron. Poich\u00e9 si tratta di un processo elettrofotografico, non si incontrano le stesse sfide termiche di altri processi di stampa 3D, come i limiti di densit\u00e0 di potenza. Ecco perch\u00e9 Evolve con STEP si propone di superare gli “storici” limiti dell’Additive Manufacturing e in particolar modo il rapporto tra velocit\u00e0 di stampa e risoluzione<\/strong>.<\/p>\n

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Un pezzo in ABS denso pu\u00f2 soddisfare le esigenze di movimentazione di aria o fluidi.<\/p><\/div>\n

Se confrontato invece con lo stampaggio a iniezione, STEP non pu\u00f2 offrire la stessa produzione in grandi volumi, ma fornisce le stesse propriet\u00e0 meccaniche e la stessa qualit\u00e0 per i pezzi in ABS. Questo, come anticipato, \u00e8 un punto a favore di questo processo di produzione additiva, che potrebbe essere una buona soluzione per le piccole e medie imprese (PMI) in cerca di scalare la produzione.<\/p>\n

Data la relativa velocit\u00e0 di STEP, la tecnologia pu\u00f2 effettivamente fungere da ponte tra la prototipazione e la produzione in serie. Inoltre, in termini di costi<\/strong>, pu\u00f2 essere una soluzione iniziale per le PMI che non possono permettersi di investire nella tecnologia di stampaggio a iniezione.<\/p>\n

Stampa 3D di parti finali in ABS in serie<\/h3>\n

Come anticipato, i componenti in ABS sono utilizzati in numerosi settori e applicazioni. Tra questi ci sono anche quello dei sistemi di irrigazione e dei componenti elettrici. Entrambi, oltre a beneficiare delle propriet\u00e0 del materiale, hanno in comune la necessit\u00e0 di produrre pezzi di piccole dimensioni, dettagliati e in serie non troppo grandi. Ecco perch\u00e9 spesso lo stampaggio a iniezione non si rivela la scelta pi\u00f9 saggia, anche considerando i costi aggiuntivi degli stampi.<\/p>\n

La tecnologia STEP in tal caso ha permesso, ad esempio, di creare valvole per irrigatori, valvole di ritegno e collettori di prova della pressione per sistemi di irrigazione. In questi casi, l’ABS \u00e8 ideale perch\u00e9 chimicamente resistente agli acidi acquosi, agli alcali e agli acidi cloridrici e fosforici concentrati. Inoltre, la tecnologia \u00e8 stata capace di fornire le caratteristiche essenziali richieste in questi pezzi, ovvero densit\u00e0, assenza di vuoti o problemi di porosit\u00e0.<\/p>\n

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Valvole <\/span>a sfera<\/span> realizzate con processo STEP<\/span>.<\/span><\/span>\u00a0<\/span><\/p><\/div>\n

Un altro caso d\u2019uso della tecnologia STEP per la produzione di parti finali in ABS \u00e8 quello della produzione di alloggiamenti per interconnessioni elettriche. L’utilizzo della tecnologia STEP in questo caso \u00e8 stato utile per la possibilit\u00e0 di unire precisione e velocit\u00e0, permettendo all’utente finale di creare 195 parti in poco meno di due ore. Con una rotazione standard su tre turni, si tratta di una produzione di oltre 300.000 pezzi all’anno.<\/p>\n

Infine, utilizzare la tecnologia STEP per queste applicazioni sia in fase di prototipazione che di produzione, ha consentito agli utenti di ridurre i rischi che derivano dall’utilizzo di pi\u00f9 processi produttivi. Per scoprire di persona la tecnologia STEP, richiedi un campione gratuito QUI<\/span><\/a>.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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*Crediti per tutte le foto: Evolve Additive Solutions<\/span><\/i>\u00a0<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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