Prototipazione rapida: che cos’è e quali sono le principali tecniche

La realizzazione di parti funzionali e ottimali, passa attraverso una fase di ricerca e prototipazione. Il processo di sviluppo prodotto, per rendere le imprese competitive nel mercato, deve essere sempre più veloce e ottimizzato in tutte le sue fasi.

La prototipazione rapida ha quindi un ruolo chiave proprio perché consente alle imprese di produrre modelli da testare in un lasso di tempo nettamente ridotto rispetto alle tecniche tradizionali.

Le tecnologie di prototipazione rapida, che consentono di realizzare in scala reale un oggetto, si suddividono in produzione additiva (additive manufacturing), sottrattiva (subtractive manufacturing), e la fusione.

Quando parliamo di additive manufacturing o di stampa 3D ci riferiamo ad un tipo di prototipazione rapida, che, attraverso l’aggiunta di materiale strato su strato, porta alla realizzazione di un modello. Esistono varie tecnologie di produzione additiva, come ad esempio la FDM, SLS, SLA, MJP, CJP, e SCP. L’ultima tecnologia introdotta nel mercato è la Multi Jet Fusion di HP, una tecnica che consente sia la prototipazione che la produzione di parti finite.

La produzione sottrattiva, al contrario, parte da un blocco di materiale e sottrae il superfluo, fino ad ottenere la parte finita. Anche la produzione sottrattiva ha diverse tecnologie come la fresatura, tornitura e foratura.

La fusione, invece, consiste nel creare diversi prototipi a partire da un modello. La parte iniziale generalmente viene realizzata mediante produzione additiva. Una volta stampato l’oggetto viene creato uno stampo in gomma siliconica che viene poi riempito con il materiale finale. La fusione richiede numerosi passaggi e la realizzazione di uno stampo, per cui il suo utilizzo è particolarmente indicato quando sono richiesti lotti numerosi.

Perché scegliere la stampa 3D come tecnica di prototipazione rapida?

La vera sfida delle imprese di oggi è quella di velocizzare il processo produttivo andando a ridurre il time to market. Avere in tempo brevi un prototipo da testare e modificare per realizzare nel minor tempo possibile il prodotto finito, diventa quindi un aspetto strategicamente importante.

Scegliere la stampa 3D per la realizzazione di prototipi vuol dire scegliere una soluzione sicuramente rapida e veloce. Inoltre, la produzione additiva è la tecnica preferibile per la prototipazione di piccoli lotti, in quanto richiede meno tempo di preparazione delle macchine rispetto ad altre tecniche di prototipazione rapida.

La stampa 3D ti consente:

  • di realizzare qualsiasi geometria
  • ridurre il tempo di produzione
  • diminuire i costi
  • realizzare un prototipo direttamente con il materiale finale. In questo modo non è necessario testare il materiale dopo la fase di prototipazione rapida e potrai guadagnare del tempo prezioso nella tua fase di ricerca e sviluppo.

Alcuni dei materiali di cui disponiamo sono perfettamente adatti per la creazione dei prodotti finiti. Ad esempio, il PA 12 lavorato dalle macchine 3D HP Multi Jet Fusion, è una scelta comune fra i nostri clienti. Questo materiale, infatti, consente di ottenere prototipi con un buon aspetto superficiale e un’ottima resistenza meccanica.

Unione tra produzione additiva e sottrattiva: è possibile una produzione ibrida?

L’unione tra la stampa 3D e tecniche come la fresatura consentirebbe di avere parti di alta qualità con tempi di realizzazione estremamente veloci.

Il video sottostante mostra una macchina CNC a 5 assi ibrida, ideata da un team di ricercatori giapponesi. Una macchina del genere sarebbe in grado di garantire un notevole risparmio sul materiale, gli scarti e i costi legati alle diverse tipologie di macchine da utilizzare separatamente.

Le aziende che attualmente stanno combinando tra loro le tecniche di prototipazione rapida, sfruttano tutti i vantaggi messi a disposizione tra le varie tecnologie massimizzando la propria capacità produttiva.

Per questa macchina specifica, l’azienda vede il suo futuro nell’industria medica e protesica dove sono necessarie parti in plastica leggera di alta precisione.

 

 

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Molte PMI, infatti, preferiscono affidarsi ad un servizio professionale prima di valutare l’acquisto di una stampante 3D, in questo modo non si espongono finanziariamente e hanno la possibilità di testare la produzione additiva al fianco dei sistemi produttivi tradizionali.

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