Con la stampa 3D i componenti in acciaio sono più leggeri, rispetto ai componenti in acciaio stampati con i metodi tradizionali, come è possibile?
Sembra una provocazione, quasi una scommessa, ma questa è una delle più grandi differenze fra un componente in acciaio stampato in 3D, paragonato ad uno realizzato con i metodi tradizionali.
Molto spesso queste due tecnologie vengono messe in comparazione; in questo blog, ad esempio, puoi trovare più di quaranta articoli che mettono su una bilancia i due metodi produttivi, per farne un paragone. Purtroppo, dal vulgo, la stampa 3D è vista sempre come la concorrente principale della fresa, del tornio e della pialla, quando invece le due tecnologie non sono l’est e l’ovest, il bianco e il nero, la luce e il buio.
I metodi additivi ed i metodi tradizionali non sono antagonisti, ma complementari
La stampa 3D e i metodi tradizionali lavoro in un gioco di squadra: entrambe le tecnologie devono essere sfruttate per scopi diversi.
Tramite i metodi tradizionali puoi produrre pezzi semplici, in grandi lotti.
I sistemi additivi, invece, ti permettono di:
- realizzare velocemente componenti complessi;
- produrre on demand, senza rivolgerti a fornitori esterni;
- personalizzare i tuoi dei prodotti;
- ottenere più velocemente componenti cinematici;
- realizzare pezzi più leggeri;
- e molti altri benefici…
Se si vuole paragonare i due metodi produttivi, bisogna farlo con i giusti criteri, seguendo le regole della stampa 3D (a breve farò uscire una mini guida sui comandamenti della stampa 3D per un imprenditore meccanico. Iscrivendoti alla newsletter, nel modulo sulla destra della sidebar, in cima alla pagina, riceverai il documento direttamente in posta).
Quali sono, quindi, i criteri di paragone che dobbiamo tenere in conto?
1) i componenti complessi, stampati in 3D, sono più leggeri
I componenti complessi hanno delle geometrie con traiettorie non lineari, forme curve, canali all’interno, reticoli, come ad esempio il piegatore che vedrai nel caso studio a fine articolo.
Con una stampante 3D potresti anche produrre dei pezzi semplici, più leggeri rispetto ai pezzi ottenuti tramite i metodi tradizionali, ma questa scelta non ti porterebbe nessun vantaggio economico, anzi il contrario.
La tecnologia additiva diventa un cavallo di battaglia se viene sfruttata per ottenere geometrie impossibili: è qui che dobbiamo concentrarci.
Grazie ad una stampante 3D produci in un unico passaggio componenti complessi, già assemblati, molto più leggeri di un qualsiasi componente realizzato in asportazione truciolo.
Ecco quindi che il paragone fra le due tecnologie deve essere fatto, specificando di quale tipo di componenti stiamo parlando: semplici o complessi?
I componenti semplici continua pure a produrli con la fresa.
Per le geometrie impossibili, invece, parliamo sempre e solo di stampa 3D.
Perché allora i componenti complessi in acciaio, stampati in 3D, sono più LEGGERI dei componenti in acciaio, prodotti con i metodi tradizionali?
2) con la stampa 3D ottieni leggerezza
Con un il tornio e la fresa, per alleggerire un componente o per creare un canale all’interno del tuo pezzo, sei costretto a togliere materiale, sprecando soldi, forza lavoro e tempo. Il famoso truciolo.
La stampa 3D, invece, produce direttamente un componente vuoto all’interno, mettendo il materiale SOLO dove è necessario per rendere la sua struttura stabile.
Questa procedura è chiamata ottimizzazione topologica, da τόπος (tópos) e “luogo”, e λόγος, (lógos) “studio”, ovvero lo studio dei luoghi. L’ottimizzazione topologica è una branca della geometria che studia le proprietà delle figure e degli oggetti matematici.
In poche parole, grazie a queste formule magiche, con una stampante 3D puoi produrre:
1) geometrie impossibili, che i tuoi concorrenti con solo i vecchi metodi tradizionali si sognano, in un unico passaggio;
2) componenti cavi all’interno: senza spreco di materiale, senza spreco di tempo e senza occupare forza lavoro. Anzi, i tuoi operai potranno dedicarsi ad altre commesse, mentre la stampante 3D realizza il tuo pezzo;
3) componenti unici, personalizzati, in pochissimo tempo. Puoi offrire un prodotto unico sul mercato a tutti i tuoi competitor;
4)on demand radiatori o pezzi complessi con canali refrigeranti all’ interno;
5) componenti leggeri, adatti ai cinematismi meccanici;
Perché, secondo te, la stampa 3D è un’arma segreta molto sfruttata dalla Nasa e dall’aeronautica civile e militare? Perché permette di produrre dei pezzi leggeri ma allo stesso tempo complessi, resistenti e cinematici: adatti a volare.
Per riassumere: mentre con i metodi tradizionali puoi ancora realizzare i tuoi componenti semplici; con una stampante 3D puoi produrre pezzi in acciaio, quindi resistenti ai cinematismi meccanici, leggeri e complessi.
Non solo…
Un componente in acciaio, stampato in 3D è leggero quanto un componente in alluminio, prodotto con i metodi tradizionali
Ti sembra un’affermazione troppo sparata?
Se vuoi un esempio concreto, allora ho il caso studio adatto per soddisfare la tua curiosità: ho messo in comparazione la produzione di un componente complesso, realizzato prima con i metodi tradizionali e poi con una stampante 3D specializzata in acciai.
Posso solo anticiparti che:
– Il componente realizzato con il tornio è costituito da ben 3 materiali diversi;
– Il componente stampato in 3D è solo in acciaio;
– Il componente realizzato con i metodi tradizionali è composto da 3 codici diversi;
– Il componente prodotto in 3D ha un solo codice;
– Il componente ottenuto con i metodi tradizionali è stato realizzato tramite tre passaggi produttivi;
– Il componente stampato in 3D, in un passaggio solamente;
Quanto tempo è stato risparmiato?
E i costi?
Scoprilo, scaricando il caso studio nel bottone quadrato rosso in fondo alla pagina. Inserisci la tua email, per ricevere queste preziosissime informazioni direttamente nella tua casella di posta.
Nessuno ha mai paragonato le due tecnologie in questo modo, ovvero con i giusti criteri. Se vuoi farti un’idea dei benefici che una stampante 3D specializzata, può dare alla tua produzione meccanica, devi sempre tenere in considerazioni le regole base dell’additive manufacturing.
