Quando leggi riguardo alla stampa 3D, devi sempre chiederti questa domanda: di quale delle innumerevoli tecnologie additive si sta parlando e per quali usi e settori?
Il problema della stampa 3D è che è un argomento vasto che viene troppo spesso generalizzato.
Quando leggi frasi come questa: La stampa 3D sarà il futuro; di quale stampa 3D si parla? Per i polimeri plastici? Le stampanti 3D “casalinghe”? Oppure quelle per metalli?
L’additive manufacturing si divide in stampanti 3D che variano per materiale, settore di destinazione, tecnologia utilizzata e prezzo.
Una stampante desktop che puoi avere anche a casa non può essere paragonata ad una stampante industriale, perché i costi del mantenimento, del materiale e della produzione dei componenti sono differenti.
Ogni tecnologia 3D ha il proprio settore di destinazione ed è rischioso per la stabilità dei tuoi componenti utilizzare la tecnologia additive non adatta all’uso meccanico.
In questo articolo…
ti mostrerò tutte le tecnologie additive per capire quale si adatta meglio alla produzione dei tuoi componenti meccanici
Dopo questa lettura non ti sentirai più disorientato quando leggerai di stampa 3D per conoscerai le tre tecnologie di stampa 3D più importanti.
Ma le informazioni preziose non finiscono qua: alla fine dell’articolo potrai consultare un caso studio gratuito per toccare con mano quanto una stampante 3D specializzata in acciai potrebbe velocizzare la tua produzione meccanica.
Dato che sei un imprenditore e che ciò che conta è come poter sfruttare al meglio queste nozioni per ottenere un risultato per la tua azienda, invece di farti una lista delle tecnologie, partirò subito elencando i problemi che incontreresti se ti affidassi a un’ognuna di queste tre soluzioni:
1) Lunghi tempi produttivi e costi spropositati:
Quando leggi che la stampa 3D può velocizzare la tua produzione, sappi che la tecnologia Binder Jetting non può mantenere questa promessa.
Una testina deposita goccioline di collante su uno strato di polvere per solidificare il materiale. Questo processo è stato inventato per i polimeri e solo negli ultimi anni è stato utilizzato produrre componenti metallici.
Diversamente dalle altre tecnologie, in questa fase il materiale non si fonde, ma è la colla che si deposita fra uno strato e l’altro come il cemento viene disposto fra i mattoni per costruire una casa.
Sia perché manca il processo di “fusione”, sia perché la stampa avviene velocemente, il materiale non fa in tempo a solidificarsi e rimane instabile.
Per questo motivo è necessario allungare i tempi di produzione aggiungendo il passaggio in fornace. Il componente non solidificato viene inserito in una fornace per permettere alla colla di sciogliersi.
La “sinterizzazione” in fornace è un passaggio obbligatorio per tutte le stampanti che sfruttano la tecnologia Binder Jetting, altrimenti si producono componenti instabili.
2) Componenti instabili e ritiri di materiale incalcolabili
Oltre ai lunghi tempi di produzione che peseranno sulla tua cassa aziendale, la tecnologia Binder Jetting non può essere utilizzata per produrre componenti meccanici perché durante la sinterizzazione il materiale si ritira, facendo diminuire le dimensioni del componente.
Purtroppo, non è possibile calcolare o prevedere quanto sarà il margine di ritiro, quindi rischierai di produrre componenti dalle caratteristiche imprecise che non si adattano alle tue esigenze produttive.
Se non vuoi rischiare di produrre componenti grossolani che non si adattano ai macchinari sui quali verranno installati, non investire neppure nella tecnologia Direct Energy Deposition (Deposizione diretta di energia).
Nella DED, l’energia termica focalizzata fonde piccole particelle di polvere metallica appena viene deposta sul piatto di stampa. Un fascio laser fonde le particelle in modo grossolano e non al decimo, al centesimo o al millesimo.
Questa tecnologia non è adatta alla produzione dei tuoi componenti meccanici, ma può essere utilizzata per le riparazioni di oggetti già esistenti.
Quale tecnologia ti rimane a disposizione? La Power Bed Fusion.
La Power Bed Fusion sfrutta l’energia termica per fondere selettivamente piccole regioni di un letto di povere.
La polvere, raffreddandosi immediatamente dopo la fusione, si solidifica, costruendo il tuo componente strato per strato, come un blocco di lasagne.
Questa tecnologia ti garantisce componenti resistenti perché le particelle di metallo subiscono un processo di tempra, che ti permette di ottenere dei componenti con una densità superiore rispetto alla densità iniziale del materiale.
Il problema di questa tecnologia è che nessuno prende in considerazioni i pericoli delle stampanti 3D generaliste:
3) Gravi problemi di sicurezza
Ora che sai che per produrre i tuoi componenti meccanici non puoi affidarti alla tecnologia Binder Jetting, né alla DED, dovrai cercare una stampante 3D che sfrutti la tecnologia Power Bed Fusion.
Se ti affiderai alle stampanti 3D generaliste dovrai affrontare il problema della sicurezza sul lavoro.
Dovrai seguire rigide norme burocratiche perché il gas utilizzato e le polveri metalliche reattive mettono a rischio la vita dei tuoi operatori.
Non ti basterà installare la stampante 3D in un posto qualsiasi, come se fosse un tornio o una fresa, ma dovrai modificare la struttura del tuo capannone in modo invasivo, creando una camera bianca per la tua stampante.
Ad esempio, seguendo la direttiva sulla sicurezza della norma EN ISO 1935, se si utilizzano polveri reattive che al contratto con l’ossigeno potrebbero esplodere, è necessario servirsi di sfiatatoi (scarichi di esplosioni) e sistemi automatici di rilevamento del pericolo per evitare la propagazione delle fiamme e l’esplosione.
Devi stare attento soprattutto se investi in stampanti 3D generaliste che sfruttano il titanio e l’alluminio, perché questi polveri, oltre ad essere particolarmente infiammabili, se possiedono una granulometria molto fine (indicativamente < 45 μm), in presenza di ossigeno atmosferico e di adeguato innesco, possono esplodere.
Sull’argomento sicurezza ho scritto una guida per aiutare tutti gli imprenditori a conoscere nel pratico cosa dovranno fare se mai vorranno investire in una stampante 3D.
Come hai visto in questo articolo, solo la tecnologia Power Bed Fusion si adatta alla produzione di componenti meccanici.
Il problema è che le stampanti 3D generaliste sfruttano gas pericolosi come l’argon e sono multimateriali, costringendoti a investire un capitale per mettere in sicurezza i tuoi operatori.
Quando ho deciso di portare la mia azienda meccanica a un altro livello, investendo in una stampante 3D, non ero soddisfatto delle soluzioni che mi erano state proposte, perché non si adattavano al portafoglio e alle esigenze strutturali di una PMI meccanica.
Non volevo mettere in pericolo i miei operativi.
Non volevo spendere capitali per investire nel materiale come il gas argon e sradicare la mia azienda per far spazio a questa nuova tecnologia.
Sapevo, però, che la stampa 3D è il futuro dell’industria manifatturiera e non potevo rinunciarci, altrimenti i suoi benefici li avrebbe sfruttati i miei concorrenti e mio discapito.
Per questo motivo ho deciso di progettare una stampante 3D adatta alle esigenze di una produzione meccanica come la tua.
Ho ideato una stampante 3D focalizzata solo sugli acciai, evitando di utilizzare polveri reattive pericolose.
L’acciaio, infatti, oltre ad essere il materiale più utilizzato nell’applicazione meccanica, può essere smaltito come qualsiasi metallo comune perché non è una polvere reattiva.
Non dovrai stressarti per seguire la tortuosa burocrazia sulla sicurezza e sullo smaltimento di materiali pericolosi.
La tecnologia sfruttata è la Powder Bed Fusion e la macchina è personalizzata sulle tue esigenze meccanica.
Non solo…
Non utilizza l’argon, ma l’azoto, che prende direttamente dall’atmosfera con un generatore, così non dovrai pagare il gas per produrre i tuoi componenti. Salvaguarderai la vita dei tuoi operatori e ridurrai i costi produttivi.
La stampante 3D4STEEL non sinterizza altre polveri meccaniche che non siano l’acciaio e le sue leghe, così non ci saranno rischi di contaminazione fra un materiale e l’altro.
Grazie all’utilizzo dei sovrametalli e alla tecnologia Power Bed Fusion, i tuoi componenti resisteranno alle oscillazioni meccaniche.
La stampante è Open Powder, ovvero ti dà la piena libertà di fornirti da qualsiasi fornitore di povere vorrai, senza limiti di scelta.
Ora che hai visto come non tutte le tecnologie di stampa 3D e non tutte le stampanti 3D potranno velocizzare la tua produzione, garantendoti una qualità finale dei tuoi componenti meccanici, potresti chiederti:
Allora mi conviene continuare a sfruttare i metodi tradizionali oppure velocizzerei la mia produzione con una stampante 3D4STEEL?
Come promesso, ti mostro il caso studio che mette in comparazione la produzione di un componente meccanico realizzato con i metodi tradizionali e poi con la stampante 3D4STEEL.
Quale delle due tecnologie velocizzerà la tua produzione?
Per ricevere gratuitamente il caso studio di questo piegatore meccanico via email e sciogliere i tuoi dubbi, clicca sul bottone rosso in fondo alla pagina.
P.s: oltre ai tempi di produzione, nel caso studio potrai confrontare i costi di produzione delle due tecnologie.
Io credo solo se vedo. Lo scetticismo è un buon alleato, solo se non ti frena dal fare delle scelte e ti spinge, invece, a indagare, studiare e informarti.
Informati con questo caso studio per prendere in mano il futuro della tua azienda, oggi.
E ricordati:
You can’t do today’s job with yesterday’s methods and be in business tomorrow.
Ivano Corsini
