Stampa 3D per la prototipazione rapida

Mentre l'uso di Stampa 3D per la prototipazione rapida Sebbene la stampa 3D si sia sviluppata dalla fine degli anni '80 ed sia ormai estremamente diffusa, il settore ha continuato a evolversi costantemente verso applicazioni di produzione, tra cui la produzione a basso volume, la personalizzazione di massa e la produzione in serie. "Stiamo assistendo a un aumento degli ordini in grandi quantità e degli ordini ripetuti", afferma Robin Brockötter di Protolabs. "C'è sicuramente una tendenza verso la produzione su larga scala". Questo è influenzato da molti e diversi fattori, tra cui la preferenza per una produzione più locale in un contesto di interruzioni della supply chain globale (il 9% degli intervistati ha affermato che la scarsa suscettibilità ai problemi della supply chain è il motivo principale per cui hanno optato per la stampa 3D rispetto ad altri metodi di produzione) e preoccupazioni relative alla sostenibilità.Nel 2023, il 21% degli intervistati ha utilizzato la stampa 3D per componenti finali, in aumento rispetto al 20% del 2022, e il 4% l'ha utilizzata per componenti estetici. Quando si tratta di sostituire produzione di stampaggio a iniezione Con i processi di stampa 3D, è tutta una questione di volumi di ordini: per la produzione a basso volume, la stampa 3D è spesso la soluzione più conveniente, mentre per volumi più elevati, lo stampaggio a iniezione diventa più conveniente. Tuttavia, il punto in cui ciò accade – il "punto ottimale" del volume massimo di ordini di stampa 3D praticabile – si sta spostando. "La stampa 3D può ora iniziare a produrre sempre più parti prima che lo stampaggio a iniezione diventi più economico", afferma Brockötter. I risultati del nostro sondaggio del 2024 lo confermano. Nel nostro sondaggio del 2023, i dubbi sulla stampa 3D come scelta per "volume di produzione e scala" hanno portato il 47% degli intervistati a optare per diverse tecnologie di produzione, ma quest'anno tale percentuale è scesa al 45%, a dimostrazione di una maggiore fiducia nella scalabilità con la stampa 3D. Nel corso degli anni, le nostre indagini mostrano anche una crescita costante dei volumi di produzione: gli intervistati che affermano di aver stampato più di 10 pezzi sono aumentati dal 36% nel 2020, al 49% nel 2021 e al 76% nel 2022. Sebbene questa percentuale sia rimasta invariata nel 2023, a dimostrazione di una stabilizzazione, la percentuale di intervistati che afferma di aver stampato più di 1000 pezzi è aumentata dal 4,7% nel 2022 al 6,2% nel 2023.Oltre al processo di stampa vero e proprio, molti altri aspetti influenzano la scalabilità dell'utilizzo delle tecnologie di stampa 3D per la produzione, dal software, alla progettazione e ai materiali, fino alle attività di post-elaborazione e finalizzazione come la pulizia, la finitura secondaria, la rimozione delle macchie, la rimozione delle tensioni e le ispezioni. Con la continua maturazione dell'ecosistema della stampa 3D, sta nascendo un sistema di supporto di aziende che forniscono molti di questi servizi attorno alle attività di stampa 3D, semplificando i processi di produzione. Questo a sua volta incoraggerà l'adozione di questi processi. Inoltre, una maggiore familiarità con il DFAM (Additive Design Environment) – lo spazio di progettazione additiva – consentirà a ingegneri e progettisti di diventare più competenti nell'affrontare i limiti e le opportunità della progettazione e nell'utilizzare nuovi materiali.E molti ostacoli stanno diventando meno problematici grazie ai nuovi sviluppi e alle nuove tecnologie. Un esempio è la post-lavorazione, che attualmente può rappresentare un collo di bottiglia. Il 27% degli intervistati al sondaggio del 2024 ha indicato "requisiti di post-lavorazione e finitura" come motivo per la scelta di altri metodi di produzione rispetto alla stampa 3D, e il 40% ha elencato "qualità e coerenza del prodotto finale". Tuttavia, con la diffusione della levigatura a vapore in tutto il settore e il radicale miglioramento delle finiture superficiali, la post-lavorazione sta diventando meno un ostacolo per la stampa 3D a livello di produzione. "Le macchine per la levigatura a vapore hanno fatto molta strada negli ultimi anni", afferma Grant Fisher, responsabile della supply chain di Protolabs, "in particolare per la levigatura a vapore del Nylon 12", il materiale più comune per i pezzi MJF e SLS. "Continuiamo a registrare una forte crescita nei processi MJF e SLS, e la levigatura a vapore è un'ottima opzione per i pezzi estetici e destinati all'uso finale".Un altro esempio è l'automazione del processo produttivo. Ad esempio, sistemi supportati dalla visione artificiale aiutano a smistare i prodotti finiti. parti stampate in 3D può rappresentare un notevole risparmio di manodopera e un'efficienza dei costi, spingendo ulteriormente i numeri a favore della stampa 3D.La standardizzazione è una questione chiave che rimane, in particolare in settori come l'aerospaziale, l'automotive e l'industria medica. "Lavoriamo molto con l'aerospaziale, in particolare in stampa su metallo", afferma Eric Utley di Protolabs, "e il grande ostacolo che tutti si trovano ad affrontare è la standardizzazione. Per sviluppare questa validazione e standardizzazione, personalmente penso che ci vorranno alcuni anni per smantellarla". Ma la volontà c'è e gli ingranaggi si stanno muovendo. "È un argomento di grande attualità nel settore in generale", afferma Utley.IL settori medico e aerospaziale Sono quelli in cui la stampa 3D per la produzione continuerà a svolgere il ruolo più importante, afferma Alex Huckstepp. "Questi sono i settori disposti a investire molto in progetti e componenti personalizzati complessi, ad alte prestazioni e di alta qualità. E si è sempre pensato che fossero questi i settori in cui la stampa 3D in produzione avrebbe potuto avere senso. La vera crescita della produzione proviene ancora da questi due settori. Il boom della corsa allo spazio a cui stiamo assistendo è stato sicuramente un fattore trainante per la stampa 3D".C'è un altro punto che viene spesso trascurato quando si parla di stampa 3D a livello di produzione, a volte a scapito del suo incredibile potenziale: non dovrebbe essere necessariamente considerata una sostituzione delle tecnologie esistenti. "Penso che molte persone pensino che la stampa 3D sia un concorrente dello stampaggio a iniezione, e invece non lo è", afferma Adam Hecht di DIVE. "È un modo completamente nuovo di fare le cose. Semplicemente non sono in competizione. C'è una certa sovrapposizione, sì, ma in definitiva, le loro carriere si separano. La stampa 3D è uno strumento completamente nuovo. Ci permette di risolvere problemi e, in definitiva, di realizzare prodotti che prima non esistevano. Tutte le applicazioni e i prodotti specializzati e a basso volume, per i quali prima bisognava dire alla gente: 'Mi dispiace, non possiamo fare quello, possiamo farlo ora'. È semplicemente completamente diverso."E una cosa che renderà possibile e accelererà tutto questo sono i materiali specializzati che stanno emergendo sempre più sul mercato della stampa 3D.