Jet Fusion, la stampa 3D secondo Hp

Sono passati oltre due anni da quel primo annuncio del 2014 quando Hp annunciò che la stampa 3D era al centro di un importante progetto.
Un impegno concreto, quello assunto dalla società, per dar vita a un prodotto professionale, in grado di indirizzare le complessità di Industria 4.0 e più in generale della
trasformazione digitale nel mondo delle imprese.
Su una cosa HP era stata chiara fin dall’inizio: i tempi sarebbero stati lunghi.
Prima di addentrarci nelle caratteristiche del prodotto, anzi dei prodotti, visto che alla fine di due macchine si tratta, è bene capire sulla scorta di quali logiche Hp ha deciso di entrare in un comparto come quello della stampa 3D, sul quale si segnala, e non da oggi, la presenza di player di primo piano, a partire da una Stratasys con la quale la società vanta una collaborazione di lunga data.

I motivi della scelta

 La risposta ce l’ha data Aurelio Maruggi, Vice President & General Manager della società, da tredici anni negli Stati Uniti: «Il mercato della stampa 3D si prepara a conoscere la stessa evoluzione che il digitale ha portato nelle arti grafiche. Parliamo di un settore finora frenato nella sua crescita da limiti di costo e limiti di produttività: quelli che ci proponiamo di superare. Abbiamo la conoscenza delle tecnologie di base, a partire da PageWide, che sarà integrata nella stampante 3D, e abbiamo la conoscenza dei materiali. Sappiamo come si sviluppano e costruiscono testine di stampa. Pur senza essere un’industria chimica, c’è la chimica nello sviluppo dei nostri inchiostri».
È una visione che Maruggi di fondo condivide con Shane Wall, Cto di Hp e direttore degli Hp Labs, secondo il quale, per quante cose e per quante innovazioni abbiamo potuto vedere con la stampa 3D, dalle parti stampate per automobili o aeroplani alla protesica per bambini e animali, fino alle stampanti nello spazio e a quelle di tessuti e cellule, ancora l’impatto maggiore della stampa 3D nelle nostre vite non l’abbiamo ancora vissuto.
La stampa 3D, ha detto, «cambierà il modo in cui noi e i nostri figli vivremo» ed è importante pensarla con un focus non solo e non strettamente tecnologico. Non solo un modo nuovo per fare le cose, ma una risposta ai megatrend socioculturali che avranno impatto sul modo in cui le persone vivono e lavorano, a partire dei fenomeni di urbanizzazione di massa. La stampa 3D, insieme ai nuovi robot industriali e all’Internet delle Cose, ha in sé il potenziale di essere catalizzatore di questo processo di adattamento, che richiederà di ripensare alla manifattura in termini iper-globali, iper-locali e iper-veloci.

Ripensare la manifattura

Nel contesto socio-economico che si va configurando, la stampa 3D consente alla produzione di avvicinarsi al consumatore: saranno i file a muoversi per arrivare ovunque sia necessario, tanto che «Se si riuscisse ad arrivare a una adozione di massa della stampa 3D, si potrebbe separare il consumo energetico e le emissioni di CO2 dall’attività economica, con una riduzione del cosiddetto carbon footprint nell’ordine del 5 per cento entro il 2025».
Shane Wall pensa al 3D Printing on demand come a uno strumento sostenibile dal punto di vista ambientale, in grado di eliminare la necessità di mantenere magazzini fisici di prodotti e parti di ricambio, semplificando la supply chain con dirette conseguenze anche in termini di immobilizzo di capitali e di occupazione di immobili e ridurre i fenomeni di delocalizzazione e i loro impatti occupazionali. Tutto quanto esposto finora rappresenta il percorso “filosofico” che ha portato la società a investire nel 3D printing, arrivando persino a costituire una divisione dedicata all’interno dell’organizzazione aziendale.

Due sistemi di stampa

I sistemi di stampa di Hp sanno gestire i materiali a livello di singolo voxel, sfruttando anche singolarmente le caratteristiche dei materiali utilizzati, come la duttilità o l’elasticità, o ancora la durezza o la resistenza meccanica
I sistemi di stampa di Hp sanno gestire
i materiali a livello di singolo voxel,
sfruttando anche singolarmente le
caratteristiche dei materiali utilizzati,
come la duttilità o l’elasticità, o ancora la durezza o la resistenza meccanica

Due stampanti, anzi due sistemi di stampa, come vedremo: HP Jet Fusion 3D 3200 Printer e Hp Jet Fusion 3D 4200. La prima è indirizzata in modo specifico al mondo della prototipazione, mentre la seconda si inserisce anche in ambienti di produzione.

I primi rilasci riguardano i modelli di fascia superiore, poi toccherà al 3200. Il nome contiene in sé già la descrizione della tecnologia: JetFusion è infatti la tecnologia sviluppata all’interno di Hp ed è in grado di lavorare a livello di singolo voxel, tenendo presente che il voxel è nella stampa 3D l’equivalente per pixel in quella 2D.

Come ha spiegato Aurelio Maruggi, le stampanti 3D di Hp sono in grado di gestire materiali diversi e, ciò che più conta, di ciascuno sono in grado di sfruttare tutte le caratteristiche, dalla durezza alla flessibilità, dalla resistenza meccanica alla leggerezza. «Ogni voxel di un oggetto stampato 3D potrà avere caratteristiche diverse», sostiene, a indicare che in un unico processo è possibile sfruttare le diverse proprietà dei materiali, garantendo massima flessibilità operativa, con tempi e costi decisamente inferiori rispetto a quanto garantiscono di norma le stampanti professionali.

Sistemi a tutta velocità

 La velocità è uno degli atout sui quali spinge Hp: 340 milioni di voxel al secondo è la velocità dichiarata e non è un caso che il claim scelto in occasione della presentazione sia stato “10 volte più veloci alla metà del costo”.
Di peculiare le macchine di Hp hanno proprio il fatto di non essere semplicemente delle stampanti, bensì dei sistemi. Cosa questo significhi, lo si evince dal processo che mettono in atto.
Si parte da un progetto, che viene tradotto in un file di stampa e dal computer viene poi inviato alla macchina. La stampante è in realtà a propria volta costituita da due unità distinte: la processing station e la build unit.
Una volta inviato il file di stampa alla processing station è necessario caricare il sistema con le cartucce dei materiali con i quali verrà realizzato l’oggetto finale ed è sempre la processing station che prende in carico il caricamento della build unit.
Terminato questo processo, la build unit viene rimossa dalla processing station e inserita nella stampante perché si possa dare il via alla realizzazione vera e propria del pezzo. Un aspetto caratterizzante l’approccio scelto da Hp è che una volta dato il comando Start, e dunque avviato il processo di stampa, la build unit può ritornare alla processing, pronta a ricevere un nuovo file e dunque a far partire un nuovo ciclo.
Sul versante della stampante, una volta terminato il processo di stampa si passa al ciclo di raffreddamento e alla fase di post-produzione.
Secondo Hp tutto questo processo di lavorazione si conclude con scarti minimi di materiale, mentre il processo di estrazione dell’oggetto dalla macchina è semplice e senza rischi di rotture.
L’ultima nota, infine, deve riguardare i prezzi. Stiamo parlando di stampanti indirizzate al mondo aziendale, che si collocano su fasce di prezzo compatibili con il target.
È la stessa Hp che fissa il framework di comparazione, ponendo i propri sistemi allo stesso livello delle stampanti Fortus di Stratasys o Formiga di Eos.
In questo caso, sottilinea Hp, il prezzo si colloca in una fascia inferiore di prezzo: l’entry point è fissato a 130.000 dollari per la sola printer, che diventano 155.000 una volta che viene inclusa la processing unit.

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