Prototipi in plastica stampati in 3D: quale sarà il prossimo passo?

L'evoluzione delle tecnologie di produzione offre nuove opportunità ai fabbricanti durante l'intero ciclo di vita del prodotto. Sono sempre più numerosi gli sviluppatori di prodotto che decidono di sostituire un metodo di produzione con un altro o che passano dall'uno all'altro per soddisfare le proprie esigenze.

Nello sviluppo del prodotto, i pezzi o i prodotti passano generalmente attraverso tre diverse fasi successive: prototipazione, produzione in piccoli lotti e produzione in serie. In ogni caso, l'obiettivo è quello di passare agevolmente da una fase di sviluppo all'altra, perfezionando il prodotto e la sua producibilità. In generale, l'obiettivo è quello di ridurre al minimo i tempi e i costi complessivi dell'intero processo, passando dal concetto iniziale alla produzione in serie in modo fluido ed efficiente, ma anche nel modo più rapido ed economico possibile. La stampa 3D spesso rappresenta un'ottima via d'accesso alla prototipazione di pezzi in plastica, soprattutto perché si tratta di un processo veloce, flessibile e conveniente. Ma cosa accade una volta che si è pronti a procedere con il piano di sviluppo del prodotto? Molti sviluppatori di prodotti si stanno orientando con successo verso lo stampaggio a iniezione, ma non tutti i progetti sono idonei per tutti i metodi di produzione. Per decidere se lo stampaggio a iniezione è la soluzione più adatta al vostro progetto, dovete tener conto di diversi fattori.

Costo

Sono molti i fattori che incidono sul costo di un pezzo, ma di solito una parte significativa è rappresentata dall'attrezzaggio per lo stampaggio a iniezione. I componenti vengono creati iniettando resina plastica fusa nella cavità negativa di uno strumento, ovvero nello stampo. Se gli attrezzaggi richiedono un grosso investimento, risultano convenienti in termini di costo unitario solo se si producono molti pezzi identici, spesso dell'ordine di centinaia o migliaia di unità. Altro fattore sarà il tempo di realizzazione di ciascun pezzo, anche in rapporto al numero di pezzi necessari. La decisione finale può dipendere proprio dal bilanciamento tra il numero di pezzi necessari e il costo degli utensili.

In Protolabs abbiamo ridotto i costi e i tempi ottimizzando i nostri processi in modo che possiate disporre degli attrezzaggi in un tempo compreso tra 1 e 15 giorni. Si tratta di un'opzione eccellente se avete bisogno di volumi o di una quantità di lotti che va da poche centinaia a 150.000 pezzi. La nostra soluzione è spesso utilizzata nell'industria per la personalizzazione di massa dei pezzi, se si desidera segmentare il prodotto per diversi target di mercato. Con la stampa 3D non occorrono attrezzaggi: potrete stampare tutto ciò che progettate e quasi tutti i progetti che desiderate. Ha senso se si necessita di qualche centinaio di unità o di diverse versioni di ciascun pezzo.

Design

Una migliore progettazione può ridurre i costi di qualsiasi metodo di produzione, quindi una profonda comprensione del processo di fabbricazione finale è essenziale in fase di prototipazione. Se il componente non è complesso e ha una geometria abbastanza semplice, lo stampaggio a iniezione risulterà più conveniente man mano che i volumi aumentano. Al contrario, la stampa 3D è una soluzione più indicata se la geometria del pezzo è complessa.

La finitura di superficie è una considerazione importante quando si deve scegliere un metodo di produzione. La stampa 3D crea parti sovrapponendo strati di materiale, passaggio dopo passaggio, cosicché la superficie finita può presentare delle striature. Sebbene sia possibile utilizzare il vapour smoothing per uniformare la superficie e ottenere una finitura liscia, si tratta di un'operazione secondaria che deve essere presa in considerazione. Lo stampaggio a iniezione permette invece di ottenere pezzi con una superficie levigata perché il materiale viene versato in un unico strato creando una finitura superficiale liscia e virtualmente uniforme.

Materiale

Il materiale con cui si intende realizzare il prodotto rappresenta un fattore importante nel processo decisionale. La scelta del materiale può incidere non solo sul costo del prodotto, ma anche sulle prestazioni e sulla durata. Solo alcuni metodi di produzione offrono un'ampia scelta di materiali: ad esempio, sono disponibili più materiali per lo stampaggio a iniezione che per la stampa 3D.

In Protolabs disponiamo di 100 diverse resine per lo stampaggio a iniezione, a fronte delle 14 opzioni standard per la stampa 3D. È possibile richiedere più opzioni per entrambi i processi, ma anche in questo caso si tratta di fasi aggiuntive del processo che occorre valutare.