Stampa 3D e produzione additiva: sinonimi della stessa trasformazione produttiva

Prototipo complesso stampa 3d tecnologia SLS

Quando si parla di stampa 3D e produzione additiva o di prototipazione rapida, ci si chiede se si riferisca al medesimo processo o meno.

Stampa 3D e produzione additiva, unitamente alla prototipazione rapida, sono sinonimi della stessa trasformazione produttiva, in quanto si riferiscono al processo di creazione di un modello mediante l’aggiunta di materiale, strato per strato.

Anche se questi termini richiamano al medesimo processo di produzione, la prototipazione rapida, che evidenzia la velocità di lavorazione rispetto ai metodi tradizionali, porta alla realizzazione di un prototipo, mentre, la produzione additiva ha come scopo quello di realizzare un modello finito.

La produzione additiva e prototipazione rapida si contrappongono alle tecniche di produzione sottrattiva, come la piegatura, fresatura e stampaggio, che partono dalla lavorazione di un volume, per andare a sottrare il materiale in eccesso, fino ad ottenere la forma desiderata. Nella processo di stampa 3D infatti, si lavora aggiungendo materiale strato per strato, fino a realizzare prototipi di dettaglio o produrre direttamente piccoli lotti.

La prototipazione rapida ha rappresentato, e tutt’ora rappresenta, il principale utilizzo della stampa 3D in molti settori.

Le recenti tecnologie, però, che consento la produzione in serie di oggetti, stanno aprendo l’uso della stampa 3D non soltanto alla prototipazione ma anche alla cosiddetta “Direct Manufacturing”. Vale a dire, alla produzione additiva in serie di parti finite e pronte all’uso.

La stampa 3D di un modello può essere realizzata con l’utilizzo di diverse tecnologie produttive:

Multi Jet Fusion (MJF) è una tecnologia di stampa 3D che usa due tipi di inchiostro: un agente di fusione per fondere le particelle di polvere e un agente di dettaglio per ottenere parti di alta qualità.

La tecnologia di produzione additiva Fused Depotision Modeling (FDM), rilascia un filamento plastico o metallico da un ugello di estrusione riscaldato, che scioglie il materiale. I movimenti, orizzontali e verticali, sono controllati direttamente da un software CAM.

La stereolitografia (SLA), che rappresenta la prima tecnica di prototipazione rapida diffusa, consente di realizzazione prototipi, di alta qualità e precisione, da testare per la produzione, o modelli per stampi di colata o pressofusione. Con questa tecnologia una resina liquida, contenuta in una vasca, viene fotopolimerizzata mediante un raggio laser che delinea forme precise.

La tecnologia Direct Metal Printing (DMP) consente di realizzare parti direttamente in metallo con dettagli e livelli di precisione estremante elevati. Attraverso un vero e proprio processo di fusione selettiva sulle polveri metalliche atomizzate, vengono realizzate parti, strato su strato, con alti livelli di performance.

La tecnologia Multi Jet Printing (MJP) con una testina di stampa ad alto numero di ugelli, crea strati fino a 16 micron con una risoluzione X-Y-Z e fino a 750x750x1600 DPI.

La sinterizzazione (SLS) è un trattamento termico che, grazie ad un laser, salda piccole particelle di polvere in un unico materiale indivisibile, creando vere termoplastiche funzionali con risoluzioni e finiture di qualità.

Nello specifico, le tecnologie FDM, SLS, SLM, DMP e MJF producono parti in plastica (vera) o metallo, pertanto possono essere un’alternativa alla produzione tradizionale.
Le tecnologie SLA e MJP lavorano materiali fotopolimeri da prototipazione, che hanno un’ottima qualità ma non sono “vere plastiche”, si tratta di materiali che simulano l’effetto o le prestazioni delle plastiche ma non durano nel tempo.

L’utilizzo della stampa 3D sta diventando sempre più comune in vari settori dell’industria manifatturiera e non solo.

La prototipazione rapida ha rappresentato un’importante trasformazione nei metodi produttivi delle imprese, migliorando il processo di sviluppo del prodotto e rendendo le imprese libere di lavorare su progetti complessi.

Con l’avvento della produzione additiva le aziende possono saltare un intero passaggio del ciclo produttivo, abbattendo ulteriormente i costi e i tempi del time to market.

Lo sviluppo tecnologico in questo settore, che ha come obiettivo quello di offrire soluzioni sempre più vicine alle esigenze delle imprese, diventerà rapidamente un modo per ripensare l’intera catena di fornitura.

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