BLOG / 25 ottobre 2023

Come la stampa 3D supporta il settore della plastica e degli stampisti 

La stampa additiva già da qualche tempo ormai si sta affermando in un settore come quello degli stampi. Il desiderio di continuare l’attività tradizionale può quindi stare insieme a uno sguardo deciso verso l’orizzonte tecnologico. 

 

Si parla spesso di come possa avvenire una sostituzione di tecnologie tradizionali ma è altrettanto importante e consapevole rendersi conto dell’enorme supporto che può dare la stampa 3D, in particolare Stratasys, a queste ultime, senza lasciarle indietro. 
Tecnologie additive come P3 e SAF di Stratasys, che realizzano applicazioni innovative, si rivelano un interessante punto di supporto per il mondo dello stampaggio della plastica.

La stampa 3D all’interno del processo additive e di produzione

La valorizzazione di un insieme di processi è senza dubbio una scelta vincente per prendere il meglio da tutte le tecnologie e creare uno scenario virtuoso con una economia proficua che porta vantaggi in tutto il mercato.

Parte automobile realizzata con stampante 3D Stratasys H350, tecnologia SAF a polvere di nylon

Sostanzialmente, per chi ancora non lo sapesse, la stampa 3D con tecnologia di fabbricazione additiva consente di creare oggetti tridimensionali, a partire da un modello digitale. 
Questo passaggio può essere inserito all’interno del processo produttivo di un’azienda, diventandone parte integrante e aumentandone i benefici.  

Quando il processo di stampa 3D è all’interno di un percorso produttivo, si trasforma anche in un alleato della produzione

I vantaggi dell’uso della stampa 3D, quindi, possono essere riassunti così: 

•    Creazione di forme complesse e dettagliate con una precisione elevata
•    Notevole vantaggio in termini di tempi di produzione: i modelli sono creati rapidamente da file digitali
•    Produzione di stampi personalizzati per componenti specifici

I dati 

Secondo il sito Amaplast (Associazione nazionale costruttori di materie plastiche e stampi per gomma), "con un fatturato di 4.​350 milioni di euro nel 202​2, l'industria italiana delle macchine, attrezzature e stampi per materie plastiche e gomma contribuisce in misura significativa alla produzione nazionale di beni strumentali e riveste un ruolo di primo piano nel panorama internazionale, alla luce di una quota export nell’ordine del 73%".

Consideriamo, inoltre, che sempre secondo una indagine di Amaplast, la distribuzione del fatturato per tipologia (famiglie di macchine), individua che le macchine e stampi per plastica sono in Italia circa l'80.4%.
La presenza di questo mercato e l’imponenza che ha è rilevante ma permette di porre le condizioni per una produzione anche diversificata da quella tradizionale. 

Il mondo degli stampisti infatti è variegato, vivace e molto molto operativo, situato in particolare al Nord Italia anche se la sua presenza è viva in tutta la penisola. 

La Lombardia infatti si è attestata nel 2022 la regione con più presenza di aziende per regione e quella che ha realizzato più fatturato, sempre per regione.

Parti finali appena stampate con stampante 3D a resina Stratasys Origin One, tecnologia P3, fotopolimerizzazione

I tempi e i costi 

Si sa, la creazione di uno stampo è un processo costoso in termini di soldi e tempo, diversamente dalla stampa 3D, la quale è in grado di produrre con costi e tempi minori un progetto già realizzato in CAD. 

Inoltre, non sempre i volumi di produzione giustificano la presenza di uno stampo. La stampa 3D può essere un valido supporto in questo, visto che la produzione ideale effettuata con un sistema di additive manufacturing è di piccoli lotti (anche se ultimamente anche questo scenario è in evoluzione). 

Un progetto altamente customizzato, poi, può far lievitare non poco i costi e la complessità di fabbricazione di uno stampo, essendo necessari accorgimenti e studi ulteriori per raggiungere l’obiettivo desiderato. 

Con una stampante 3D invece si ha una libertà differente: il progetto è realizzabile con qualsiasi grado di personalizzazione e, qualora servissero delle modifiche in corsa, è possibile effettuarle senza pensare alla quantità o al tipo di variazioni. 

In altre parole:
Se il progetto è altamente customizzato, ha una tiratura limitata e urgenza di essere portato a termine in tempi brevi, la stampa 3D può essere un valido alleato allo stampo tradizionale.

Retrofitting di un componente motociclistico stampato in 3D con stampante 3D Stratasys Origin One, tecnologia P3, a fotopolimerizzazione di resina liquida
Immagine per gentile concessioni di EB Plast

Le applicazioni 

Al giorno d’oggi sono molteplici e davvero interessanti. 
Un grande vantaggio è, in alcuni casi, l’ampia scelta di materiali altamente tecnici e performanti, disponibili su sistemi di additive manufacturing di alto livello. 

In particolare, sono molto predisposte alla realizzazione con stampa 3D, quelle applicazioni con forte customizzazione, quelle che utilizzano materiali anche compositi e che, di conseguenza, ottengono caratteristiche meccaniche di elevato livello, difficilmente raggiungibili con metodi tradizionali. E, infine, quelle per le quali una tiratura limitata è sufficiente per ritenere l’obiettivo di produzione raggiunto e ottimizzato anche in termini di costi e tempi. 

Proof of concept: tecnologia P3 e SAF

Le soluzioni al giorno d’oggi, da un punto di vista industriale, sono di altissima qualità. 
Le tecnologie di stampa 3D che possono venire in supporto agli stampi sono differenti e, tra le altre, possiamo parlare di tecnologia P3 a fotopolimerizzazione programmata e di tecnologia SAF.

Tecnologia P3

Questa tecnologia a marchio Stratasys si concentra sulla realizzazione di parti con una tecnologia, la P3 appunto, che utilizza resine di altissimo livello, anche customizzabili a seconda delle esigenze del cliente. 
I modelli realizzati con P3 sono di estremo dettaglio, con una finitura superficiale eccellente, che pareggia quella ottenuta con lo stampo a iniezione e di qualità meccaniche superiori. La macchina che adotta questa tecnologia è Origin One di Stratasys.

Benefici
•    Altissima qualità di tecnologia e resina 
•    Possibilità di creare prototipi industriali 
•    Produzione in medio e grande volume di parti
•    Progetti utilizzabili anche come parti finite
Le applicazioni sono già state sperimentate in molti settori: medicale, calzaturiero (progettazione di suole), design, dentale, Beni di consumo, solo per citarne alcuni. 

I vantaggi 
•    Creazione di parti per diversi settori di mercato 
•    Possibilità di utilizzo di materiali biocompatibili 
•    Tempi di realizzazione minori rispetto a metodi tradizionali
•    Qualità del pezzo eccellente
•    Costo di realizzazione ottimizzato
•    Precisione del pezzo stampato

Fissaggi per cavi stampati in 3d con Stratasys Origin One e diversi tipi di resine (fonte Stratasys)

Tecnologia SAF

Un’altra tecnologia che possiamo definire un supporto o addirittura in certi casi un’alternativa allo stampaggio plastica, è la tecnologia SAF. 
Questo tipo di tecnologia alimenta la stampante H350 di Stratasys e crea le parti fondendo insieme gli strati di particelle di polvere di materiale. 

SAF si presenta come un'ottima alternativa quando i costi non giustificano l’avvio di una pressa o la realizzazione di uno stampo. 

La tecnologia SAF è all’interno di un tipo di processo di stampa per il quale l’accuratezza, la ripetibilità e quindi anche la coerenza tra le parti è garantita. 

Le polveri utilizzate sono sostanzialmente di Nylon.
I settori in cui oggi è possibile applicare questa tecnologia sono, tra gli altri, quello automotive e manifatturiero. 

Benefici
•    Pezzi con le medesime proprietà, indipendentemente dalla densità del nesting. Questo porta a un costo contenuto per la realizzazione dei pezzi e rendimenti maggiori
•    Possibilità di creare lotti anche di grandi quantità 
•    Parti realizzate di carattere industriale
•    Parti utilizzabili come pronte all'uso

Vantaggi 
•    Bassi costi di manutenzione 
•    Consegna della produzione in tempi rapidi 
•    Costo per pezzo contenuto 

possibili applicazioni della stampa 3D con tecnologia SAF per la produzione di parti auto (fonte Stratasys)Nell'immagine: possibili applicazioni della stampa 3D con tecnologia SAF per la produzione di parti auto (fonte Stratasys)
 

Conclusioni

Il mondo degli stampi e dello stampaggio della plastica in particolare, per quanto possa sembrare tradizionale, è florido e in evoluzione. La stampa 3D è un processo che può a volte sostituire ma, bene ancora più prezioso, supportare le attività di stampa della plastica. Alcune tecnologie apportano vantaggi tali per cui un’azienda che si occupa di stampi può trarre benefici grazie anche a una diversificazione di offerta da proporre sul mercato, mostrandosi così non solo versatile ma anche estremamente moderna. Le tecnologie di stampa attualmente disponibili per questo settore sono avanzate e guardano avanti grazie alla possibilità di produrre anche lotti di grande volume. 


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