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Stampa 3D PEEK: tutto quello che serve sapere
La famiglia dei PAEK (poliarileterchetoni), di cui fa parte il PEEK, è nota per le sue elevate proprietà termomeccaniche ed è in cima alla lista dei...
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Weerg staff
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Aug 11, 2021
Con l'avvento di nuove tecnologie come la Stampa 3D si è rivoluzionato il processo di Prototipazione e Sviluppo di tutte le aziende: è nata così quella che oggi viene chiamata Prototipazione Rapida.
La necessità di accorciare la fase di sviluppo di un prodotto per anticipare il rilascio della produzione nel mercato ha spinto le aziende verso manifattura additive che permettevano di avere prototipi funzionali in pochissimo tempo: oggi, con le attuali tecnologie, si tratta in media di 3-7 giorni.
In questa guida è raccolto tutto quello che c'è da sapere relativamente alla Prototipazione Rapida: tecnologie adoperate, vantaggi e svantaggi, tempi di produzione e costi.
La prototipazione è una fase della progettazione in cui viene realizzato un modello che permetta al disegnatore di valutare la propria idea dal punto di vista concettuale ma anche funzionale e tecnico.
Il prototipo è il primo esemplare di un oggetto su cui effettuare test e modifiche prima di procedere alla produzione in serie.
Per prototipazione rapida si intendono una serie di tecnologie industriali che hanno lo scopo di realizzare un prototipo a partire da un modello tridimensionale digitale (file CAD).
Sostituisce la produzione artigianale del prototipo, una volta affidata a modellerie con tecniche tradizionali.
Solitamente sono tecnologie additive, ovvero partono da della materia in forma base (polvere, filamento o resina) per ottenere parti complesse che sarebbe impossibile ottenere con tecniche tradizionali per asportazione da un blocco unico di materiale.
Il vantaggio chiave per il quale la prototipazione rapida è diventata uno standard di mercato risiede della riduzione di tempi necessari per la realizzazione del prototipo: in media si passa dai 60-75 giorni ai 3-7 giorni per la realizzazione e la consegna. Tale riduzione di tempistiche porta a tempi di go to market nettamente minori riducendo drasticamente i mancati profitti.
La prototipazione rapida serve a ridurre i costi e i tempi di sviluppo di un nuovo prodotto e a testare il risultato finale, permettendo al designer di intervenire celermente con correzioni o modifiche che miglioreranno il prodotto finalizzato. In questa maniera si può posizionare in maniera più veloce ed efficiente un nuovo modello sul mercato.
La prototipazione rapida è utilizzata trasversalmente in tutti i principali ambiti industriali, dalla settore meccanico a quello dell’automotive, dal settore dell’occhialeria a quello medicale.
Questo processo può essere inserito in diverse fasi del ciclo produttivo: si può utilizzare in fase di prima progettazione, durante i test con gli utenti, per presentazioni ed eventi fieristici, durante i test di produzione.
Il principale vantaggio offerto dalla tecnologie FDM è l’ampia gamma di materiali con proprietà meccaniche eccellenti, come PEEK o materiali rinforzati al Carbonio che possono replicare materiali simili di produzione. I principali limiti sono dati dai layer che sono molto visibili e dalla non impermeabilità delle parti.
La stampa SLA, invece, offre parti molto definite con una resa estetica elevatissima ed una superficie liscia ed impermeabile; di contro, le resine risultano non resistenti ad uno sforzo meccanico. Infine, i pezzi realizzati con tecnologia SLA, richiedono l’asportazione dei supporti creati per la realizzazione.
Le parti realizzate con tecnologia Multi Jet Fusion (MJF) hanno ottime caratteristiche sia estetiche che funzionali, garantiscono proprietà meccaniche molto vicine a quelle dei particolari realizzati tramite stampaggio a iniezione e anche una finitura omogenea e gradevole; inoltre non necessitano di supporti e sono isotrope.
La tecnologia MJF replica innumerevoli materiali dello stampaggio ad iniezione come PA12, PA11, PP o PA12 caricato vetro.
I principali limiti della prototipazione rapida sono dati dai costi per produzioni sopra i 1000 pezzi, dove convengono tecniche tradizionali, e dalla gamma di finiture e materiali ancora non ampissima.
I fattori che concorrono al prezzo della prototipazione rapida sono il volume di materiale, il tempo macchina e lo spazio occupato nel piatto di stampa.
Per ridurre questi valori si possono ridurre gli spessori fino ad un paio di mm, svuotare le superfici piene avendo cura di lasciare dei fori per la fuoriuscita del materiale di supporto, ridurre le dimensioni dell’oggetto al massimo.
Abbiamo visto come la Prototipazione Rapida ha rappresentato la più grande innovazione degli ultimi anni nei reparti di Ricerca e Sviluppo: esso permette di progettare, testare, analizzare e ottimizzare in un ciclo continuo rapido, diminuendo cosi i tempi di go to market e con prodotti più testati e ottimizzati.
Le tecnologie che hanno permesso la nascita del concetto della Prototipazione Rapida sono ancora in sviluppo e migliorano anno dopo anno: basti pensare che solo nel 2015, la rivoluzionaria Stampa MJF non esisteva. Per tale ragione, anche le grandi aziende, potendosi permettere Stampanti come la HP MJF 5200, preferiscono ricorre a service esterni: in questo modo, riescono sempre ad avere a disposizione le nuove tecnologie o materiali che il mercato ha da offrire.
Se sei interessato alla Prototipazione Rapida o hai ancora domande, mettiti pure in contatto con noi qui. Se invece vuoi valutare un preventivo di Stampa, istantaneo, gratuito e senza necessità di registrarsi, si può caricare il proprio file qui.
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