I vantaggi della prototipazione rapida 3D per i progetti di stampaggio plastico

Quando si ha un progetto in testa, che sia grande o piccolo, creare un prototipo è sicuramente un passo importante da fare. Fare un test prima di andare in produzione, infatti, riduce al minimo la possibilità di errori di valutazione e di calcolo che, se non scoperti in tempo, porterebbero a scarti e a costose rilavorazioni.

In particolare, nei progetti di stampaggio plastica ci viene in soccorso la cosiddetta prototipazione rapida con la stampa 3D. Essa è un insieme di tecniche industriali utili per realizzare un prototipo, in tempi relativamente brevi, a partire da una definizione matematica tridimensionale dell’oggetto (CAD).

Perché è utile per le aziende creare prototipi

Avere un prototipo dell’oggetto che si vuole produrre permette di fare diversi test preventivi, così da verificarne l’ergonomia, la funzionalità, il montaggio, l’estetica.

I prototipi 3D nei progetti di stampaggio plastico hanno quindi diversi vantaggi:

  • riducono il ciclo di progettazione e di conseguenza eventuali spese ulteriori
  • facilitano i test di forma, dimensioni e assemblaggio
  • aiutano nello sviluppo e nella corretta definizione del prodotto.

Un prototipo realistico rappresenta inoltre uno strumento molto efficace per le azioni di marketing e può essere utile a tutti i diversi ambiti aziendali per avere una visione più concreta del progetto: dalla Ricerca e Sviluppo, all’Ufficio Tecnico, al Marketing, alla Produzione.

Le tecniche che usiamo in PIN Group

Le tecniche per creare prototipi sono numerose. Quelle che noi abitualmente utilizziamo sono quelle illustrate di seguito: a seconda delle diverse esigenze dei nostri clienti indirizziamo ogni progetto verso la tecnica più adatta.

Multi Jet Fusion (MJF)

La tecnologia detta Multi Jet Fusion (acronimo MJF) si avvale di una testina di ugelli a getto di inchiostro per applicare selettivamente agenti di fusione e di dettaglio su un letto di polvere di nylon. Gli agenti di fusione donano calore al materiale fondendo le particelle per consentire la creazione di uno strato solido. Dopo la creazione di ciascuno strato, la polvere viene redistribuita sul letto e il processo di ripete fino al completamento del pezzo.

Questo processo permette di ottenere una buona finitura di superficie, dettagli di piccole dimensioni, proprietà meccaniche affidabili e tempi di consegna ridotti.

grafico stampa Multi Jet Fusion MJF

Strato di nylon (PA) (1) Letto di polvere (2) Unità di dispensazione del materiale (3) Carrello di stampa (4) Testina a getto di inchiostro (5) Agenti di fusione e di dettaglio (6) Energia termica (7) Pezzo (8)

Polyjet

Polyjet è una tecnologia piuttosto simile al MJF: anche in questo caso vengono utilizzate delle testine di stampaggio e per questo il risultato finale è piuttosto simile.

La differenza principale è nella rimozione dei materiali in eccesso e delle strutture di supporto per arrivare alla geometria finale.

Questa tecnica dà risultati precisi e dettagliati, ma non è adatta per grandi quantitativi di pezzi.

Stereolitografia

La stereolitografia è basata sulla fotopolimerizzazione di una resina liquida, contenuta in una vasca, sensibile alla radiazione ultravioletta emessa da una sorgente laser con un sistema di specchi. L’interazione della radiazione laser con il fotopolimero innesca una reazione chimica che ha come effetto la solidificazione di quest’ultimo.

I prototipi in stereolitografia sono quelli che presentano le migliori caratteristiche dimensionali e superficiali. Questa tecnologia è particolarmente indicata, infatti, per ottenere ottimi livelli di dettaglio, precisione dimensionale e finitura superficiale accurata.

Sinterizzazione SLS

Utilizzando una radiazione laser come nella stereolitografia, nel caso della sinterizzazione il materiale di costruzione, cioè la polvere di nylon, viene aggregato da una adduzione di calore che fonde stabilmente le particelle, solidificandole.

Questa tecnologia permette di costruire particolari con geometrie molto complesse e con piccoli dettagli. Il materiale è molto resistente meccanicamente e al calore e lo si può lavorare ulteriormente (es: verniciatura e montaggio di inserti filettati).

Fused Deposition Modeling (FDM)

Il processo costruttivo nella Fused Deposition Modeling si basa sulla deposizione di materiale da parte di una testa di estrusione che, strato per strato, realizza l’oggetto. Si possono utilizzare vari materiali a seconda delle esigenze (es: ABS, policarbonato).

La tecnologia FDM permette di realizzare prototipi sia estetici che funzionali, nonché di realizzare piccole produzioni grazie alle ottime proprietà dei materiali utilizzabili.

Per ogni progetto, una soluzione specifica

Ascoltando le necessità dei nostri clienti, sappiamo indirizzare al meglio ogni progetto, così da realizzare prototipi che rispecchino il più possibile le caratteristiche fisico-meccaniche del pezzo, prima di passare alla produzione in serie.

Hai bisogno della nostra esperienza per creare il tuo prototipo? Contattaci per parlarne insieme.