Come fabbricare con la stampa 3D

È un dato di fatto che il mercato richieda una produzione più snella e tempi sempre più corti, dall’idea di prodotto alla realizzazione in serie. Ma i prototipi servono sempre. Perché devono essere assegnati alla forza vendita per tastare il mercato, per esempio. E anche quando si parla di produzione in serie, succede che si debbano stampare poche centinaia di pezzi.

Le tecnologie convenzionali hanno il fiato corto: con le classiche macchine a controllo numerico si può fare in maniera conveniente qualche prototipo e non certo decine. E quando si parla di piccole tirature occorre realizzare uno stampo di pre-serie che, anche operando in economia, costa qualche centinaio di euro e qualche giorno di lavoro.

Entra così in gioco la stampa 3D, che consente sia di creare velocemente prototipi unici, sia gli stampi necessari per piccole tirature in presse a iniezione.

Lo scopo dell’area dimostrativa Fabbricare con la stampa 3D allestita in uno stand di cento metri quadrati all’interno dell’ultima edizione di Mecspe è stato proprio questo: far vedere sul campo come è possibile, con attrezzature e materiali dal costo relativamente contenuto, realizzare una produzione di serie.

Dopo tre ore di lavoro la stampante 3D Stratasys Objet30 Prime ha preparato i primi due stampi
Dopo tre ore di lavoro la stampante 3D Stratasys Objet30 Prime ha preparato i primi due stampi

Quanto costa l'area produttiva vista in fiera

L’area era suddivisa in tre zone: una postazione CAD (costituita da un pc) con il modello di uno stampo per un moschettone di plastica e il software necessario per gestire il sistema di stampa; una stampante 3D Objet30 Prime di Stratasys con tecnologia PolyJet e una pressa a iniezione BOY XS, costruita dalla società tedesca Dr.Boy, rappresentata in Italia da ST.A.TE.

Le Objet30 Prime, a seconda della dotazione e della risoluzione di stampa, hanno un prezzo al pubblico che varia dai 25 ai 45.000 euro (40.000 era il prezzo di listino della macchina presente in fiera), mentre la pressa XS ha un costo di poco inferiore ai 30.000 euro.

Il materiale che è stato scelto per lo stampo è il Rigur (RGD450) è un simil-polipropilene avanzato che offre un'alta resistenza e una buona finitura delle superfici. La resina viene fornita da Stratasys in taniche da un chilogrammo, che costano circa 200 euro.

Il materiale di supporto, necessario per la stampa 3D, costa 100 euro al chilogrammo. Considerato il peso dello stampo e la forma, il costo del materiale necessario per costruirlo è inferiore ai 40 euro per le due parti dello stampo.

Per la pressa a iniezione è stato scelto il poliossimetilene (POM), resina acetalica che dopo lo stampaggio diventa una plastica molto rigida, con buona resistenza meccanica e stabilità dimensionale. Il POM si trova anche a meno di tre euro al chilogrammo.

Gli stampi appena estratti dalla stampante 3D, ancora rivestiti dal materiale di supporto (che si elimina semplicemente bagnandoli) e un moschettone stampato con la pressa
Gli stampi appena estratti dalla stampante 3D, ancora rivestiti dal materiale di supporto (che si elimina semplicemente bagnandoli) e un moschettone stampato con la pressa

La carica del mille moschettoni

Nel corso della fiera è stato prodotto un migliaio di moschettoni in tre colorazioni differenti, nella pressa a iniezione, e tre coppie di stampi al giorno nella stampante 3D. O

gni stampo ha avuto una durata, in pressa, compresa tra i 90 e i 150 pezzi. L’obiettivo, raggiunto, era quello di stampare un centinaio di moschettoni con ogni stampo.

Tecnici a bordo macchina, sia per quanto riguarda la stampante sia la pressa, hanno risposto alle numerose domande dei visitatori, tra i quali vi sono stati numerosi stampisti e prototipatori interessanti proprio all’inserimento nelle loro strutture di un sistema come quello in funzione in fiera, calibrato sulle produzioni di tirature di circa un centinaio di pezzi.

In particolare è stato apprezzato il fatto di poter valutare attentamente la qualità degli stampi prodotti in fiera e dei moschettoni stampati, nonché tutte le operazioni a bordo pressa: dal cambio degli stampi alle regolazioni della pressa.

Il tempo ciclo impostato su quest’ultima è stato di 90 secondi, in modo da poterla tenere sempre in funzione senza produrre una quantità eccessiva di moschettoni.

Tale tempo può essere ovviamente ridotto anche a una ventina di secondi, usando un opportuno sistema di refrigerazione che in fiera non è stato adottato.

Un momento dell’inserimento degli stampi nella pressa a iniezione. È un’operazione che richiede pochi minuti.
Un momento dell’inserimento degli stampi nella pressa a iniezione. È un’operazione che richiede pochi minuti.

 

Qui sotto il video che riassume l'area dimostrativa implementata al Mecspe 2016.

 

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