Stampa 3D: Cos’è e Come Funziona

• Le applicazioni che fanno largo uso della tecnologia additiva (e che l’hanno integrata stabilmente nel processo produttivo) sono sempre di più. Grazie all’evoluzione della tecnologia, la stampa 3d viene utilizzata direttamente per la produzione in serie di intere linee di prodotto. Ogni giorno noi di Krea Italy conosciamo nuovi clienti che si occupano di prodotti differenti nel settore industriale, automotive, design, arte orafa, dentale, modellismo, moda, nautica, meccanica, architettura, ecc.
• Il processo centrale del sistema produttivo della gioielleria è da sempre la realizzazione di modelli in cera che vengono convertiti in metallo mediante microfusione. La produzione di cere è realizzata mediante iniezione in stampi siliconici. Oggi, grazie alla produzione mediante stampanti 3D professionali, i modelli in cera vengono prodotti direttamente nelle quantità desiderate, personalizzate, con tempi ridotti e con maggior precisione, ottimizzando la produttività. Enormi armadi pieni di stampi siliconici sono stati sostituiti da efficienti database di progetti CAD pronti per la stampa 3D e la personalizzazione.
• Nella pre-produzione, la stampa 3D consente di accelerare la produzione dei primi articoli realizzati, a supporto dei reparti marketing, vendita e dei primi acquirenti. Nei processi di produzione finali, la stampa 3D permette di ottenere una maggiore produttività, la possibilità di customizzare il prodotto in maniera economica, una migliore qualità e una maggiore efficienza in un sempre crescente numero di settori.

La stampa 3D, detta anche prototipazione rapida, è una tecnologia additiva che permette di realizzare un oggetto strato dopo strato, partendo direttamente da un modello CAD 3D. La stampa 3D è una tecnologia nata nel 1986, grazie a Chuck Hull, che si è evoluta e differenziata, con l’introduzione di nuove tecniche di stampa e di innumerevoli materiali con diverse caratteristiche meccaniche, stampabili sia da soli che in combinazione. Ciò ha permesso la diffusione di questa tecnica di produzione in molti ambiti, che spaziano dall’industria all’ambito medico e domestico.

E’ la realizzazione del primo esemplare originale, realizzato al fine di poterlo produrre in serie.

Le tecniche sottrattive sono quelle che utilizzano macchine tradizionali (come tornio, frese, ecc.) che, partendo da un blocco pieno, rimuovono il materiale in eccesso, fino a ottenere il pezzo desiderato, con difficoltà nella realizzazione di sottosquadri o cavità complesse. Queste caratteristiche del pezzo possono richiedere diversi posizionamenti di lavorazione, utensili custom, o essere impossibili da realizzare. Le soluzioni tecnologiche additive, utilizzate dalle stampanti 3D risolvono questi problemi stampando l’oggetto strato dopo strato (layer) e utilizzando, quando servono, supporti rimovibili per le parti sospese.

Il formato standard è .stl, ma sono possibili conversioni da numerosi formati di interscambio ottenibili dai più diffusi software di modellazione CAD 3D.

In 3D puoi stampare oggetti, modelli solidi chiusi, aperti, cavi, bucati, lisci, decorati, curvati, pressoché ogni tipo di oggetto, valutando di volta in volta le possibilità di stampa, i materiali, utilizzo di supporti, riempimento, necessità di post-produzione, eventuali criticità.

Utilizziamo esclusivamente materiali di origine europea da aziende leader del settore. La scelta della materia prima è fondamentale per mantenere un alto livello di qualità, per quanto riguarda sia le proprietà meccaniche che superficiali dell’oggetto.

Noi di Krea Italy ti aiutiamo nella preparazione dell’oggetto, sviluppando le tue idee e seguendoti per tutto il processo. Una buona produzione parte dalla modellazione: un processo importantissimo la cui qualità finale dipende quasi esclusivamente dalle capacità del modellista. Il nostro staff utilizza software all’avanguardia e cura con attenzione ogni particolare per offrire una stampa pulita e senza deformazioni. Per alcune realizzazioni possiamo anche avvalerci dell’utilizzo di scanner 3D professionali.

Raccontaci la tua idea, ti illustreremo i vari passi da percorrere per poterla realizzare in 3D, e ti seguiremo in tutte le fasi della sua realizzazione.

Il costo dell’oggetto è generalmente molto contenuto rispetto alle tecniche tradizionali di produzione e può variare soprattutto in funzione di alcuni parametri quali la grandezza dell’oggetto, il materiale scelto, o in base alla funzionalità dell’oggetto, alla definizione che deve avere la superficie, il riempimento, il tempo di stampa, ecc.
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Innanzitutto si deve ipotizzare una certa frequenza di utilizzo per capire se vale la pena investire importi significativi in una stampante 3D. Il costo di una stampante 3D professionale è importante, si deve poi ricordare che non esiste una stampante unica che stampi tutti i materiali con tutte le tecnologie. Nel caso poi si voglia comprare una stampante desktop di fascia economica è fondamentale considerare che l’utilizzo non è così immediato come con le normali stampanti casalinghe, quindi si rischia di perdere in sperimentazione molto tempo e molto materiale di consumo.

Certamente, basterà avere l’oggetto che si desidera replicare. A volte sono sufficienti 2 o 3 foto.

La stampa 3D è perfetta per ricreare un oggetto che si è rotto. La via è duplice: possiamo scansionare l’oggetto o ridisegnarlo, a seconda dei casi. Tu portaci l’oggetto rotto e valuteremo insieme.

Assolutamente sì, la stampa 3D è perfetta per riprodurre oggetti che necessitano di modifiche. Per fare ciò è necessario ridisegnare l’oggetto andando a cambiare i particolari o le misure necessari.

No, per stampare in 3D occorre avere un file 3D. Se possiedi la fotografia/immagine/disegno/schizzo dell’oggetto puoi inviarcelo e ti faremo avere il preventivo della modellazione 3D, cioè quanto ti costa disegnarlo in 3D oltre la stampa.

Non esiste una tecnologia migliore dell’altra, ma solo una più indicata in base all’oggetto, all’uso e al materiale da stampare. Per questo noi di Krea Italy sappiamo consigliarvi al meglio su quale sia la soluzione migliore alle vostre richieste.

• E’ VANTAGGIOSA – La stampa 3D permette di realizzare piccoli lotti di produzione senza dover utilizzare costosi e complessi stampi.
• E’ CUSTOMIZZABILE – Le produzioni possono essere ristampate, riprogettate e riutilizzate in altre forme senza dover intervenire drasticamente sul processo produttivo. La stampa 3D permette di stampare praticamente qualsiasi geometria, senza i limiti tipici dei metodi di produzione tradizionali, offrendo una maggiore libertà di progettazione in modo da ottenere prodotti con nuove funzionalità.
• E’ GREEN – L’additive manufacturing è un processo “green” che consente di creare pezzi, aggiungendo materia e non sottraendola: il risultato è un oggetto costruito con scarti pari a zero. Grazie all’eliminazione di lunghe e intense fasi di produzione e grazie alla riduzione degli sprechi di materiale grezzo che caratterizzano le tradizionali tecniche, i costi di produzione sono notevolmente ridotti.
• E’ IMMEDIATA – Con un unico processo di stampa 3D si potrebbero realizzare sia pezzi identici e standardizzati che differenti e personalizzati, senza la necessità di cambiare flusso, attrezzature o riprogrammare gli strumenti di produzione.
• E’ VELOCE – La stampa 3D non si riduce semplicemente alla prototipazione, ma offre vantaggi in ogni fase della creazione: dalla progettazione concettuale iniziale fino alla produzione dei prodotti finali, senza trascurare tutte le fasi intermedie, così da ridurre i costi e accelerare i tempi di lancio sul mercato.

Le aziende stanno adottando la stampa 3D per prendere in esame più soluzioni in minor tempo, così da giungere a decisioni migliori sin dalle prime fasi di sviluppo dei prodotti.

I principali vantaggi della prototipazione rispetto ai metodi classici sono: abbattimento dei costi, tempi di lavoro ristretti, velocità della produzione del prototipo.

La realizzazione di uno stampo è sempre un investimento importante nella realizzazione di un prodotto. In molti casi lo stampaggio di elevate quantità consente di spalmare il costo dell’investimento per ottenere un costo unitario contenuto. In ogni caso la realizzazione di un prototipo con la stampa 3D consente una valutazione del risultato finale e permette di apportare modifiche al progetto, prima di investire sullo stampo. Nel caso di produzioni su scala ridotta può comunque risultare più rapido ed economico utilizzare la tecnica di stampa additiva. Si otterranno diversi vantaggi, anche in termini di riduzione degli impegni di liquidità e delle scorte a magazzino. Per ogni prodotto è possibile inoltre calcolare il numero di pezzi sotto il quale conviene utilizzare il Rapid Prototyping anche per la produzione.

Lo spazio volumetrico massimo a disposizione varia in base a tecnologia e materiale utilizzato. Per oggetti molto grandi, in ogni caso, è possibile stampare i progetti in più parti che verranno assemblate dopo la stampa, senza pregiudicare in alcun modo l’aspetto finale. E’ nostra cura dividere al meglio l’oggetto in fase di modellazione e assemblarlo in fase di post-produzione.
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No, ma si può creare un file 3D attraverso la modellazione CAD (3D CAD modeling) oppure scansionando un oggetto esistente (reverse engineering).

Certamente, la stampa 3D è ideale per la produzione di piccole serie, fino a qualche migliaio, che possono essere diversificate e personalizzate singolarmente, partendo da un primo file modellato in 3D.

Certo, possiamo stampare modelli di gioielli, utilizzando la resina calcinabile con definizione fino a 25 micron di stampa. La resina calcinabile verrà fusa dal tuo fonditore senza lasciare residui e potrai così ottenere il tuo gioiello nel metallo desiderato. Se vorrai fare prima una prova dimensionale per verificare la misura e gli spessori potrai effettuare una stampa preliminare in resina standard e successivamente in calcinabile.
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