La stampa 3D nella produzione di massa

La stampa 3D stereolitografica (SLA) è diventata molto popolare per la sua capacità di produrre parti e prototipi di alta precisione, isotropi e a prova di perdite utilizzando un portafoglio di materiali avanzati che consentono dettagli precisi e una finitura superficiale liscia. Tuttavia, con le stampanti 3D SLA puoi fare molto di più che creare semplicemente prototipi; Con la direzione e l’esecuzione adeguate, le stampanti desktop locali a prezzi accessibili possono espandersi in strutture di produzione di massa.

In questo post imparerai i vantaggi chiave della produzione additiva che possono essere alla base dell’innovazione essenziale sia nei prodotti che nei modelli di business. Inoltre, scoprirai ciò che devi sapere per esplorare in che modo questo processo di stampa 3D può avvantaggiare il tuo lavoro.

Entra nel mercato più velocemente con strumenti veloci

In settori altamente competitivi, il tempo necessario per portare un prodotto sul mercato può essere il fattore decisivo nel determinare il successo di un marchio. La produzione di massa mediante la stampa 3D può ridurre significativamente il time-to-market evitando i metodi tradizionali di attrezzaggio, riducendo così i tempi di produzione per prototipi e parti di uso finale.

La produzione in serie con la stampa 3D non significa sempre stampare direttamente parti di uso finale, ma creare strumenti personalizzati che siano economici. Un esempio sono gli stampi personalizzati stampati in 3D per lo stampaggio a iniezione. Per bassi volumi di produzione (circa 10-100 parti), gli stampi stampati in 3D consentono di risparmiare tempo e denaro.

Consentono inoltre un approccio di produzione più agile, consentendo a ingegneri e designer di modificare semplicemente gli stampi e continuare a iterare i progetti di parti funzionali per l’uso finale, sfidando ciò che è tradizionalmente inteso come “spedizione” di un prodotto.

Jake Fallon e il team di produzione additiva di Braskem hanno affrontato un grave problema: con l’avanzare del COVID-19, l’azienda aveva bisogno di creare migliaia di estensori per maschere per proteggere i suoi dipendenti in tutto il mondo. Come potrebbero farlo in 48 ore?

Il team si è rivolto alla stampante 3D e alla macchina per lo stampaggio a iniezione. Senza l’aiuto della stampa 3D, Braskem avrebbe dovuto esternalizzare un costoso stampo in metallo, aumentando così sia i tempi che i costi. Invece, entro una settimana dall’inizio del progetto, il team stava producendo migliaia di extender e si stava preparando a spedirli agli uffici di tutto il mondo.

Il team di Braskem ha progettato uno stampo personalizzato stampato in 3D utilizzando la resina ad alta temperatura, con la quale ha creato due estensori di iniezione. Hanno estratto il loro primo stampo stampato in 3D dalla stampante 3D LAB H2/H3, rimosso i supporti e sottoposto lo stampo a un processo di levigatura minimo. Quando sono iniziate le iniezioni, gli estensori hanno iniziato ad accumularsi. Nello stampo è stato iniettato un polipropilene flessibile a bassa viscosità per ridurre la pressione della cavità e aumentare la durata della parte stampata in 3D.

Il progetto è stato un grande successo. Il team di Braskem è rimasto colpito dal modo in cui lo stampaggio a iniezione ha esteso le capacità della propria stampante 3D oltre la prototipazione rapida e nel settore della produzione di massa.

Lo stampaggio a iniezione è solo uno dei tanti esempi in cui la stampa 3D ha sostituito costosi strumenti; un altro è la creazione di elementi di fissaggio guida e fissaggi personalizzati stampati in 3D. I dispositivi di guida e i dispositivi di fissaggio vengono utilizzati per semplificare i processi di produzione e assemblaggio e renderli più affidabili ed efficienti, riducendo i tempi di ciclo e migliorando la sicurezza dei lavoratori.

Tradizionalmente, i produttori eseguono la lavorazione dei loro utensili in metallo, nelle proprie strutture o esternalizzando il processo a terzi. Tuttavia, a seconda delle forze che la parte deve sopportare, potrebbe non essere sempre necessario realizzare quegli strumenti in metallo. Le resine standard e le resine ingegneristiche di 3d-type offrono una buona alternativa e sono formulate per resistere a test approfonditi e offrire buone prestazioni sotto stress. In molti casi, la produzione in serie può essere migliorata e facilitata creando guide e dispositivi di fissaggio in plastica resistente, stampati internamente con una stampante 3D.

La flessibilità di poter cambiare rapidamente i prodotti che stai fabbricando

I grandi investimenti fissi in strumenti e macchine di produzione costosi rendono lento e costoso il cambio di produzione.

Il bello della produzione su larga scala con la stampa 3D è quanto sia versatile anche una singola stampante da sola. Pensiamo ad esempio a una clinica odontoiatrica. I dentisti non hanno modo di anticipare quali tipi di casi incontreranno e quindi quali tipi di parti dovranno produrre. L’output di una settimana può essere principalmente guide chirurgiche, mentre un’altra settimana può essere principalmente lo scarico di stecche o corone.

Questi principi possono essere applicati anche a produttori e grandi aziende di produzione. Piuttosto che fare affidamento su grandi investimenti fissi, i settori in cui il rapido adattamento alle forze di mercato offre vantaggi sono un terreno fertile per la produzione di massa utilizzando la stampa 3D.

In esempi più estremi, i produttori cambiano completamente i metodi di produzione. Precision ADM , un’azienda di produzione additiva con sede in Canada, ha trasformato la sua attività nella stampa 3D del CANSWAB™, il suo tampone nasofaringeo approvato da Health Canada. Precision ADM ha creato il concetto per CANSWAB a marzo e in meno di cinque mesi, il CANSWAB è diventato uno dei principali dispositivi medici stampati in 3D in Canada. Utilizzando più di 100 stampanti LAB H2/H3B, l’azienda ha modificato il proprio modello di business e ha collaborato con 3d-type per creare una soluzione di stampa 3D su misura per il suo nuovo obiettivo di produrre 100.000 tamponi a settimana.

La possibilità di personalizzare i prodotti

Con l’aumento della popolarità dei marchi diretti al consumatore, molti marchi devono offrire ai consumatori un livello più elevato di personalizzazione. Le rapide fluttuazioni della domanda tra diversi prodotti possono causare problemi alle aziende che hanno investito in costose attrezzature.

Come parte della sua risposta ai marchi di rasoi diretti al consumatore, Gillette ha lanciato Razor Maker™, una piattaforma per la progettazione e la produzione di manici di rasoio personalizzati in edizione limitata.

Il progetto Razor Maker di Gillette dimostra come un’azienda sia riuscita a distinguersi dalla concorrenza offrendo un livello di personalizzazione mai visto prima nella sua categoria di prodotti. In un mercato in cui le offerte dei vari concorrenti stanno diventando sempre più difficili da distinguere, Gillette ha creato una nuova esperienza per i suoi clienti consentendo loro di personalizzare i propri manici di rasoio online.

Incorporando nel prodotto parti stampate in 3D personalizzate, Gillette ha trovato un modo per rispondere alla domanda in tempo reale. La produzione poteva essere aumentata o ridotta in base all’arrivo degli ordini e, se si verificava un improvviso aumento della domanda per un determinato progetto, la produzione poteva adattarsi all’istante.

Uno dei vantaggi più importanti della stampa 3D SLA durante la creazione di prodotti personalizzati di serie è la sua vasta gamma di materiali di stampa, che possono essere utilizzati in modo intercambiabile sulla stessa stampante 3d-type.

Sebbene il nostro portafoglio di materiali copra un’ampia varietà di applicazioni di ingegneria e produzione, a volte applicazioni specifiche richiedono qualcosa di più unico e speciale. 3d-type ha fatto molti investimenti nelle sue capacità di produzione dei materiali, incluso un team di scienziati che lavora per creare materiali specifici per l’applicazione con proprietà come resistenza allo strappo, resistenza alla trazione e allungamento che sono adattati alle tue esigenze. Ciò consente di produrre parti stampate in 3D personalizzate su larga scala.

New Balance ha sfruttato il potere della produzione additiva per personalizzare i prodotti utilizzando un materiale su misura per fornire prodotti unici e rivoluzionari. La Rebound Resin è stata creata per resistere all’usura quotidiana dell’essere parte di una scarpa, offrendo cinque volte la resistenza allo strappo, tre volte la resistenza alla trazione e il doppio dell’allungamento rispetto ad altri elastomeri di produzione disponibili sul mercato.

La creazione di nuove resine consente a New Balance di impegnarsi nella produzione di massa con la stampa 3D senza dover effettuare ulteriori investimenti nelle sue attuali capacità di produzione. Con stampa 3D in loco e un nuovo ottimo materiale, New Balance può stampare direttamente varie parti della scarpa a seconda delle esigenze del modello in questione.

Soluzioni di fabbrica 3d-type

Portare i vantaggi chiave della produzione di massa della stampa 3D nella tua azienda non è mai stato così facile: time-to-market più rapido evitando gli strumenti, la flessibilità di cambiare rapidamente ciò che fai e la possibilità di personalizzare i prodotti.

Ecco perché in 3d-type stiamo lanciando la nostra ultima offerta di prodotti incentrati sull’impresa: Factory Solutions. Per la prima volta, le aziende manifatturiere possono trovare tutto ciò che 3d-type sa fare meglio insieme in un unico pacchetto completo e chiaro, che combina hardware, software e materiali di stampa 3D progettati per favorire l’adozione della produzione additiva nella tua azienda.



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