Costi ottimizzati, maggiore libertà degli operatori, meno sprechi e migliore gestione del tempo: automazione dei processi produttivi è questo ed altro, che si tratti di una piccola impresa o una grande industria. E
l’additive manufacturing ogni anno che passa, è uno
strumento che aiuta a ottenere dei risultati sempre più rilevanti grazie a
stampanti 3D da ufficio o veri e propri sistemi AM posizionabili in grandi industrie o in stabilimento.
I software disponibili, le funzionalità smart presenti nei sistemi AM, il passo con le tecnologie di visione (e visuale) sempre più semplici e accessibili a tutti, rendono le soluzioni additive manufacturing strumenti indispensabili all’interno delle aziende che vogliono diventare competitive o mantenere alti livelli qualitativi.
Partiamo da lontano
Le origini del concetto di automazione si perdono nelle cosiddette notti dei tempi, se guardiamo lo scorrere degli anni da un punto di vista di innovazione tecnologica.
Più precisamente nel XVIII secolo, o meglio ancora a partire dalla Rivoluzione Industriale.
L’origine vera e propria del termine invece risale al 1952 anche se il primo esempio di automazione è stato il regolatore di velocità di J. Watt, utile per le locomotive a vapore, al fine di mantenerne la velocità costante, indipendentemente dal peso trainato o dalle pendenze della strada ferrata.
I tempi attuali
Oggi l’automazione dei processi produttivi è un mondo ricco, trasversale e pieno di sfaccettature e strumenti interessanti.
Uno fra tutti è l’
additive manufacturing e proprio il suo posizionamento nel processo di automazione in azienda. Che sia di grande o piccola misura, un’impresa deve essere efficiente e funzionale al fine di poter vendere un prodotto che sia di successo sul mercato, oggi molto competitivo e veloce.
I sistemi additive manufacturing
Oggi, più semplicemente, parliamo di automazione associata ai processi industriali produttivi, per ottenere una produzione ottimizzata rispettando la “religione” dei
cost and time saving.
I sistemi di additive manufacturing rappresentano una delle chiavi di volta per portare l’automazione a livelli di alto efficientamento.
Un sistema AM, infatti, ha in sé tutti i requisiti che permettono all’automazione di essere un processo vincente e che raggiunge gli scopi prefissati. Se usati correttamente, infatti, si integrano bene nella linea di produzione e permettono facilmente all’operatore di ottenere maggiore tempo a disposizione.
E, come se non bastasse, un sistema di additive manufacturing crea un circolo virtuoso riducendo sensibilmente sprechi di materiali ed episodi di sovrapproduzione. Perché? Perché un sistema di manifattura additiva apporta materiale per costruire il prodotto finale e l’eccedenza che rischierebbe di essere buttata creando spreco, semplicemente... non esiste.
Il tema della sostenibilità è molto sentito nell’industria. Il rispetto dell’ambiente è un punto sensibile al quale in Italia, in particolare, le aziende pongono molta attenzione, anche in maniera trasversale.
L’
ottimizzazione di processi produttivi, infatti, se efficientata, permette una riduzione di sprechi importante, un’attività logistica e di magazzino migliore e soprattutto non fa perdere di qualità i prodotti realizzati con tecnologie AM.
Automazione a AM
La compatibilità tra i due fattori è alta, specie quando il software entra in gioco per coadiuvarla.
Di cosa stiamo parlando? Di programmi destinati all’integrazione delle attività di vari macchinari all’interno di una grande o piccola industria. Come, ad esempio, può essere il MES o altri.
I sistemi di additive manufacturing si integrano, almeno quelli compatibili, con altri macchinari anche attraverso MES, creando così un meccanismo di alta produttività in azienda.
Le stampanti 3D e i sistemi di additive manufacturing Stratasys rispondono bene a queste esigenze perché sono compatibili con l’industria 4.0 e quindi posseggono determinati requisiti con i quali gli operatori possono gestire la produzione.
Una fra tutte, Stratasys F370CR è una soluzione molto traversale, perché già capace, all’interno di un ufficio, di realizzare il principio di automazione.
La parola al tecnico
Giuseppe Stolfa,
Application Engineer di Energy Group dice la sua per quanto riguarda l’introduzione di un sistema di AM all’interno di un ufficio tecnico di progettazione, produzione e/o che, come è noto, “
è di grande supporto alle attività delle aziende, che possono essere molteplici. Durante la fase progettuale è prezioso per la verifica e correzioni di errori formali nel design e/o nella funzionalità del nuovo prodotto. In ambito Produttivo, invece, può essere impiegato per la produzione di sistemi di ausilio per tutte le fasi del processo manifatturiero”.
“
Qualora invece si passi alla Progettazione per la produzione additiva ( DFAM – Design for Additive Manufacturing) - aggiunge Stolfa -
i vantaggi dell’utilizzo dell’AM aumentano in maniera significativa, potendo creare nuovi prodotti sfruttando i quasi “zero vincoli” progettuali dati dalla tecnologia. Si possono così ottimizzare i prodotti finiti, creando parti finali altrimenti irrealizzabili”.
Stratasys F370 CR
Un sistema di additive manufacturing per la produzione di piccole serie e che lavora con tecnologia FDM, è
F370CR, fa parte della serie di stampanti 3D Stratasys, che lavorano anche materiale caricato carbonio.
Questo fa di lei una soluzione ideale per aziende di misure contenute o addirittura in ufficio e non solo: lo stesso sistema può essere visto all’interno di un circuito di automazione più ampio e far parte di un processo produttivo da stabilimento.
Nylon caricato carbonio
Individuabile come una soluzione metal replacement, il
Nylon caricato carbonio disponibile per
F370CR libera l’operatore dai limiti di progettazione ed è ideale per realizzare anche strumenti destinati a essere tool aziendali che risulteranno più leggeri rispetto agli originali, completamente customizzati sulle esigenze della produzione e di grande resistenza meccanica.
La libertà che questo sistema di additive manufacturing fornisce all’operatore, sta anche nel fatto che non ha bisogno di presidio durante le sue sessioni di lavoro.
Tutto è controllabile anche da remoto grazie alla presenza di una fotocamera integrata.
Il
Nylon CF10, ovvero uno dei materiali termoplastici compositi disponibili in questo sistema di additive manufacturing Stratays, ha una percentuale di circa il 10% di fibra di carbonio e può realizzare parti per il 67% più forti e del 190% più dure rispetto ai termoplastici nylon tradizionali.
Automazione in stabilimento
Pensando ancora più in grande, l’automazione industriale vera e propria trova il suo posto in industrie e stabilimenti importanti con linee produttive di una certa entità.
Se il processo è pensato e pianificato nel modo corretto, il risultato di ottimizzazione di costi, tempo, materiale utilizzato e operatori all’opera sarà decisamente una rivoluzione da tenere stretta.
I grandi stabilimenti vivono di dinamiche molto particolari, a volte del tutto uniche, come i sistemi per l’additive manufacturing, che possono trovare una collocazione corretta all’interno del ciclo produttivo.
Esiste un sistema di additive manufacturing Stratasys che rientra nei parametri corretti per un ambiente del genere? La risposta è affermativa ed è
Stratasys F900.
Stratasys F900
Il sistema di additive manufacturing Stratasys F900 è di grande impatto e potenza. Capace di stare al passo con l’avvento di avanzamenti tecnologici di altissimo livello, Stratasys ha saputo mantenere questo sistema di additive manufacturing come una delle soluzioni attuali sul mercato tra le più performanti anche di fronte a software di integrazione di alto livello.
Stratasys F900 è ideale per il Digital Direct Manufacturing e ha una camera di lavoro di quasi un metro quadrato, la possibilità di lavorare una vasta compagine di materiali termoplastici Stratasys con tecnologia FD, tra cui Nylon caricato carbonio, Ultem, Policarbonato.
Aerospace
Stratasys F900 è anche uno strumento integrabile in aziende che lavorano in settori specifici, come ad esempio quelle che gravitano nel mondo aerospace.
Questo sistema di additive manufacturing infatti è anche concepito in versione Aircraft Interiors Solution (AICS), ovvero con la possibilità di fornire la tracciabilità necessaria per le parti adatte al volo.
Smart manufacturing
Stratasys F900 offre un monitoraggio dei processi semplice grazie a una fotocamera interna e al software GrabCAD Print.
In più, con Stratasys F900 poi la connettività e visibilità con analisi dei dati in tempo reale è una realtà, così come i rapporti in tempo reale (MT Connect).
FOCUS ON: POLICARBONATO
Giuseppe Stolfa, Application Engineer di Energy Group, spiega i vantaggi derivanti dall’utilizzo del
Policarbonato.
Questi “
derivano principalmente dalle caratteristiche del materiale e ovviamente dalla tecnologia utilizzata. Stampando Policarbonato in additive manufacturing, riusciamo a realizzare componenti finiti in un materiale altamente tecnico, sfruttando le caratteristiche del polimero e le peculiarità dell’AM, coniugato con vantaggi in termini di:
- Libertà di progettazione
- Time-to-market del pezzo
- Rapporto peso/resistenza minore di quello realizzzabile
- Possibilità di effettuare ottimizzazioni topologiche dei pezzi
- Gestire i montaggi dei pezzi finiti sulla linea di produzione (potendo gestire forme organiche e/o “strane” non essendo vincolato ai parametri progettuali o di produzione standard dati.
Lo sapevate?
Non tutti conoscono le
grandi potenzialità di alcuni materiali termoplastici. In questo caso, con il Policarbonato, è possibile pensare in grande e costruire pezzi anche complessi.
“
Grazie alle sue caratteristiche meccaniche infatti - continua Stolfa -
il Policarbonato, che coniuga alta resistenza a compressione e bassa deformabilità sotto carico, può essere utilizzato con successo per la realizzazione di matrici o punzoni per la pressopiegature delle lamiere con risparmi fino al 75% in termini di costo e un lead time (che per matrici/punzoni tradizionali, qualora fatti fuori si aggira fra 1 e 2 mesi) di poco più di una nottata”.