martedì 6 Dicembre 2022

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Manifattura additiva: cos’è e perché è una delle protagoniste di SPS Italia?

La manifattura additiva o Additive Manufacturing rappresenta una delle quattro aree tematiche che compongono il percorso District 4.0, pensato da SPS Italia per esibire le potenzialità delle diverse tecnologie per l’industria manifatturiera.
In attesa di conoscere dal vivo le soluzioni raccolte da SPS Italia, in scena a Parma dal 24 al 26 maggio, cerchiamo di avvicinarci al concetto di manifattura additiva.    

Introduzione alla manifattura additiva

L’additive manufacturing è la tecnologia che consente di fabbricare componenti, semilavorati o prodotti finiti attraverso la sovrapposizione di strati di materiale. Come si può facilmente intuire dal nome, tale metodo procede per addizione: il materiale viene aggiunto strato su strato, dal perimetro esterno a quello interno, attraverso i vari riempimenti.
La manifattura additiva si presenta dunque come l’opposto della manifattura tradizionale, che procede invece per sottrazione dal pieno (si pensi, per esempio, alla tornitura e alla fresatura).

Perché si parla di Stampa 3D?

Il vero e proprio processo produttivo, relativo alla manifattura additiva, viene indicato con il termine Stampa 3D, poiché permette di realizzare oggetti a partire da un file di progettazione digitale, che viene ‘stampato’ in tre dimensioni.
Si tratta di una tecnica utilizzata sin dalla metà degli anni ‘80, ma che solo negli ultimi anni si è affermata e diffusa. Le ragioni? La riduzione del costo delle macchine, l’aumento della gamma di materiali e filamenti, la capacità di contrarre il Time to Market (il tempo che intercorre tra l’ideazione e la messa in vendita del prodotto) e l’opportunità di ottenere, in un unico processo di stampa, oggetti che tradizionalmente sono realizzati in diversi componenti singoli e assemblati successivamente.

Applicazioni dell’Additive Manufacturing

La manifattura additiva viene impiegata:

  • nella prototipazione rapida, essa consente infatti di ridurre i costi di progettazione attraverso le modifiche sul file digitale, come si verifica nella produzione della componentistica in ambito aeronautico. 
  • Per ottenere serie personalizzate;
  • per sopperire rapidamente alla mancanza di componenti per la produzione in linea;
  • per re-ingegnerizzare pezzi al fine di aumentare la produttività degli impianti.
manifattura additiva prototipo ricambi auto

Tali specificità rendono la stampa 3D la perfetta alleata dei settori automobilistico, medico ed edile, nonché una degna sostituta dello stampaggio a iniezione.

Quali sono i passaggi che caratterizzano la manifattura additiva?

fasi della manifattura additiva
Fonte immagine: internet4things.it

Il processo di produzione additiva ha come input la realizzazione del modello 3D dell’oggetto attraverso un progetto CAD (Computer Aided Design).
Completata questa fase, segue un processo semi-automatico di condivisione del file in formato STL, che prevede la scomposizione dell’oggetto in layer (strati) stampabili dalle stampanti 3D. Il software all’interno della stampante decodifica infatti il disegno e lo divide in livelli, quindi crea il percorso che la macchina dovrà seguire durante la realizzazione.  
Infine, a valle del processo di stampa, si rendono necessarie attività di post-produzione per ottenere adeguati livelli di finitura e proprietà meccaniche del manufatto realizzato.

I vantaggi della manifattura additiva 

Tale tecnologia è particolarmente indicata per la produzione di piccole serie ad alta personalizzazione. E si rivela una soluzione sostenibile perché permette di realizzare componenti dal peso ridotto, contenendo nel contempo il consumo di materiali.
Inoltre, la manifattura additiva consente la produzione in un’unica fase, abbattendo i costi della prototipazione e riducendo quelli di progettazione. Ed estende il ciclo vitale di prodotti e impianti perché facilita la riparazione delle componenti.
Infine, non va ignorato come i polimeri impiegati per la manifattura additiva siano per la maggior parte riciclabili (nel caso dei filamenti) o riutilizzabili (nel caso delle polveri).

Da questa breve panoramica si può facilmente intuire come la manifattura additiva possa contribuire a rimodellare la filiera produttiva, rendendola più flessibile rispetto alla domanda e ai luoghi di produzione, ma anche più economica e sostenibile. 

Fonti: industry4business.it, internet4things.it

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