Manifattura  adattiva e stampa 3D, un binomio vincente

Una delle più potenti tecnologie abilitanti legate all’industria 4.0 è l’Additive Manufacturing. Questa tecnologia viene spesso erroneamente collegata esclusivamente alla prototipazione rapida. In realtà il termine Additive Manufacturing racchiude di più.

Considerando la traduzione letterale, la manifattura additiva consiste nella creazione di oggetti con forme complesse (dal punto di vista geometrico o del ciclo di produzione) grazie all’aggiunta di materiale a materiale.

Da questo punto di vista, questa tecnologia rappresenta una vera e propria rivoluzione nelle lavorazioni meccaniche industriali.  In questa definizione non c’è nessun riferimento esclusivo alla prototipazione rapida.

Additive manufacturing e stampa 3D

La stampa 3D, viene utilizzata in generale ovunque siano richieste forme complesse, tempi di sviluppo rapidi, capacità di integrare componenti per semplificare il design, alta flessibilità e personalizzazione.

La produzione con la stampa 3D è nata nel mondo della prototipazione rapida, ma il suo utilizzo per la realizzazione di pezzi tecnici, dalle geometrie complesse, per serie di produzione altamente personalizzabili e limitate, costituisce un nuovo segmento di mercato di grande interesse.

Per rispondere a questa esigenza, le aziende produttrici di stampanti 3D hanno sviluppato diverse tecniche di Additive Manufacturing, a seconda del tipo di prodotto, della precisione richiesta e dei materiali.

Tutti questi concetti vanno a braccetto con i paradigmi dell’industria 4.0.

I materiali utilizzati sono tipicamente resine plastiche, ceramica, metallo o cera. Ad esempio si può usare un liquido fotosensibile che viene solidificato tramite un laser che segue la geometria da creare (Stereolithography). Oppure si può usare una bobina di materiale plastico che viene fuso ed applicato da una testa che viaggia su un sistema elettromeccanico a 3 assi (FusedFilamentFabrication). Un’altra tecnica sviluppata per applicazioni aeronautiche consiste nel fondere una polvere di materiale metallico utilizzando un fascio di elettroni generato da una testa mobile. Altre tecnologie permettono la creazione di oggetti elastici ed isotropici, trasparenti,

Le applicazioni della stampa 3D sono in continua espansione. Ad esempio, nel campo medicale viene sfruttata la versatilità e personalizzazione della stampa 3D per la generazione di protesi su misura. Nell’ambito aeronautico, una specifica tecnologia di Additive Manufacturing chiamata EBM (Electron BeamMelting) viene utilizzata per la produzione di pale per le turbine dei motori aeronautici.

Le stampanti 3D rappresentano un cambiamento culturale paragonabile al passaggio dal tecnigrafo al CAD bidimensionale negli anni ’80 e successivamente, negli anni ‛90, dal CAD bidimensionale a quello tridimensionale.

Ciò che fa la differenza non è solo il minor tempo nel produrre ma anche il salto di qualità della modernizzazione operativa.