Rivoluzione Industriale: Ottimizzazione di Prestazioni e Design con la Stampa 3D SLS
La stampa 3D come valida alternativa al CNC
Le tecnologie di manifattura additiva e stampa 3D stanno emergendo come alternative efficaci ai tradizionali sistemi industriali CNC.
Nel seguente caso studio, esploreremo come l’utilizzo dei nostri sistemi di stampa 3D SLS (Selective Laser Sintering) ha permesso di ridisegnare e migliorare le performance di un’applicazione industriale.
Nuova Applicazione Industriale:
L’obiettivo era progettare un nuovo componente di presa e movimentazione basato sul principio del piano aspirante con camere di vuoto differenziato, destinato al settore delle macchine automatiche.
Obiettivi del Progetto:
Durante il processo di sviluppo, ci siamo posti diversi obiettivi, tra cui migliorare le prestazioni produttive della linea automatizzata, alleggerire il componente, ridurre le criticità di assemblaggio e abbreviare i tempi di introduzione sul mercato.
- miglioramento delle prestazioni produttive (giri/minuto) della linea automatizzata sulla quale il componente è installato;
- alleggerimento del componente;
- riduzione delle criticità di assemblaggio – parte monolitica;
- riduzione del time to market;
Design for Additive Manufacturing:
Abbiamo adottato i principi del design per manifattura additiva e stampa 3D, concentrandoci sull’ottimizzazione della geometria convenzionale. Questo approccio ci ha consentito di sfruttare appieno le potenzialità dei sistemi 3D SLS, ottenendo soluzioni innovative e impossibili da realizzare con le tecniche tradizionali.
Nel corso del processo di ridisegno dell’applicazione, abbiamo conseguito risultati significativi, tra cui l’ottimizzazione dei flussi dei canali integrati per la depressione dell’aria, l’alleggerimento del componente mantenendo intatte le sue proprietà meccaniche, l’eliminazione di due punti di presa di depressione, e l’integrazione di inserti metallici filettati.
Tecnologie e Materiali di Manifattura 3D SLS:
La stampa dell’applicazione è stata affidata alle macchine di Sinterizzazione Laser Selettiva di Prosilas.
Durante il processo, sono stati impiegati materiali avanzati come la poliammide PA2200 (biocompatibile secondo le normative EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C, approvato per il contatto con alimenti) e poliammidi rinforzate (ad esempio, alumide, PA12GF , PA2210 FR…).
E’ possibile scegliere il materiale di stampa ottimale per ogni necessità.
Vantaggi della Stampa 3D SLS rispetto ai Sistemi CNC
1. Riduzione Significativa del Peso del Componente:
Attraverso un meticoloso processo di ridisegno e ottimizzazione, la stampa 3D SLS ha consentito una drastica riduzione del peso del componente, mantenendo al contempo l’integrità strutturale e le prestazioni richieste. Questa leggerezza apre nuove possibilità in termini di efficienza energetica e prestazioni dinamiche.
2. Realizzazione di Geometrie Complesse per Prestazioni Fluidodinamiche Eccellenti:
La libertà di progettazione offerta dalla stampa 3D SLS ha permesso la realizzazione di geometrie complesse, ottimizzate per migliorare le performance fluidodinamiche del componente. Questa capacità di creare forme intricate e funzionali ha rivoluzionato il modo in cui concepiamo e implementiamo soluzioni ingegneristiche.
3. Part Consolidation per una Gestione Semplificata:
Uno dei tratti distintivi della stampa 3D SLS è la possibilità di consolidare diverse parti complesse in un’unica struttura monolitica. Questo non solo riduce il numero totale di componenti nel sistema, semplificando l’assemblaggio, ma contribuisce anche a una maggiore efficienza e durata complessiva.
4. Eliminazione di Guarnizioni e Semplificazione dell’Interfaccia di Collegamento:
La stampa 3D SLS ha permesso di eliminare la necessità di guarnizioni complesse, semplificando l’architettura del componente e migliorando l’affidabilità complessiva. L’interfaccia di collegamento al macchinario è stata ottimizzata, riducendo punti di presa e migliorando l’integrazione complessiva nella linea automatizzata.
5. Miglioramento Globale delle Prestazioni e Tempi di Fornitura:
Grazie all’adozione della stampa 3D SLS, si è verificato un miglioramento significativo delle prestazioni complessive della linea automatizzata.
Inoltre, i tempi di fornitura sono notevolmente ridotti rispetto alle tradizionali lavorazioni meccaniche, consentendo una maggiore flessibilità e reattività nel contesto industriale.
L’evoluzione verso la stampa 3D SLS ha dimostrato di essere una scelta strategica, ridefinendo i paradigmi dell’ingegneria e produzione industriale attraverso l’innovazione continua e l’ottimizzazione senza precedenti.