L’espansione dell’utilizzo della stampa 3D grazie a nuovi materiali

Quando la prima generazione di stampanti 3D è stata introdotta sul mercato, a causa dei prezzi elevati le stampanti sono state prevalentemente acquistate e utilizzate da agenzie di servizi professionali. Le aziende di sviluppo prodotto inviavano file CAD di parti o modelli in sviluppo e diverse settimane dopo ricevevano dall’agenzia di servizi un prototipo con cui gli ingegneri dell’azienda potevano eseguire test e valutazioni.

Oggi, grazie al calo dei prezzi e alla crescente disponibilità di opzioni di stampa 3D a basso costo, un crescente numero di aziende trasferisce internamente la creazione di prototipi di modelli concettuali, parti, utensili e parti di uso finale, velocizzando il ciclo di realizzazione-test-approvazione e l’introduzione dei prodotti sul mercato. La possibilità di creare rapidamente prototipi utilizzabili e testabili facilita e velocizza inoltre le revisioni di progetto collaborative.

Gli oggetti stampati in 3D vengono utilizzati per una vasta gamma di applicazioni di progettazione tecnica, che includono modellazione concettuale, prototipazione funzionale, test di certificazione e produzione agile a basso rischio. I materiali più comunemente utilizzati per creare tali parti e prodotti sono stati fotopolimeri trasparenti simili alla gomma e termoplastica e resine resistenti e ad alte prestazioni.

Per gli sviluppatori di prodotti, l’aspetto critico è comprendere come è possibile combinare in modo ottimale i materiali correnti disponibili con il software di progettazione e l’hardware di stampa. Se la produzione convenzionale di una parte di un prototipo richiede un materiale specifico, gli ingegneri dovranno scegliere un materiale paragonabile in termini di resistenza, durevolezza e flessibilità che possa essere utilizzato nella stampa 3D.

Maggiori opzioni per i prodotti stampati in 3D grazie a nuovi materiali

Un altro fattore che ha contribuito a espandere l’utilizzo di questa promettente tecnologia è l’introduzione di molti nuovi materiali per la realizzazione di parti, prototipi e prodotti finali effettivi, con cui un numero ancora maggiore di prodotti potrà essere realizzato dagli sviluppatori di prodotti all’interno dell’azienda o dagli utenti finali presso abitazioni private.

Gli oggetti stampati in 3D sono per la maggior parte in materiali rigidi di plastica o resina che non necessariamente rappresentano la soluzione ideale per ogni prodotto. Recentemente, alcuni fornitori hanno introdotto nuovi materiali più flessibili e con proprietà più simili alla gomma che consentono ai progettisti di incorporare l’assorbimento degli urti e l’elasticità strutturale in modelli, arnesi e oggetti funzionali.

In occasione della settimana della moda primaverile 2013, sulla passerella ha sfilato il primo abito di alta moda stampato in 3D a livello mondiale, progettato dalle olandesi Iris van Herpen e Julia Koerner. L’abito è stato fabbricato su macchinari di stereolitografia da i.materialise, un fornitore di servizi di stampa 3D online, utilizzando un materiale sperimentale simile alla gomma che è disponibile in offerta limitata presso l’azienda fino al 1 settembre.

Anche Shapeways, un altro fornitore di stampa 3D, ha introdotto un materiale plastico morbido denominato Elasto Plastics. Questo materiale, di colore biancastro, è più flessibile della maggior parte degli altri materiali stampabili e al tempo stesso piuttosto resistente. È anch’esso in fase sperimentale ed è disponibile solo per i progetti caricati.

L’azienda sta testando l’applicabilità sul mercato di questo nuovo materiale e proseguirà i test fino al 9 luglio. Questi nuovi materiali più flessibili aumentano notevolmente le opzioni per i prodotti stampati in 3D, includendo abbigliamento e calzature.

Diffusione della stampa 3D

Diventa evidente che una tecnologia ha raggiunto una massa critica quando il più grande rivenditore online del mondo, Amazon, decide di essere della partita. Nel mese di giugno, Amazon ha inaugurato una nuova sezione dedicata all’hardware e ai materiali di consumo per la stampa 3D, progettata per assistere i consumatori nella scelta delle stampanti 3D e dei materiali di stampa 3D tra più fornitori. Una ricerca recente ha riscontrato che Amazon attualmente offre 832 articoli catalogati come “materiali di stampa 3D”, corrispondenti per la maggior parte a resine plastiche di acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) o acido polilattico (PLA) in vari colori.

Con l’espansione della disponibilità di nuovi materiali per la stampa 3D, emergeranno applicazioni sempre più interessanti di questa tecnologia. La scorsa settimana, alcuni ricercatori dell’università di Harvard hanno creato la prima batteria al litio stampata in 3D a livello mondiale, delle dimensioni di un granello di polvere. Queste microbatterie, che in futuro potrebbero essere utilizzate per alimentare minuscoli robot o apparecchi medicali, sono state realizzate con una stampante 3D personalizzata utilizzando strati di elettrodi strettamente intrecciati.

Conclusioni

Con lo sviluppo di nuovi materiali e l’introduzione sul mercato di stampanti 3D più potenti e con maggiori funzionalità, le opportunità per questa nuova interessante tecnologia sono pressoché illimitate, poiché gli unici vincoli sono rappresentati dai limiti dell’immaginazione umana. Questa tecnologia consentirà a chiunque abbia un’idea di diventare un produttore.

La possibilità di essere rapidamente in grado di produrre prototipi all’interno dell’azienda consentirà inoltre ai produttori tradizionali di abbreviare i cicli di progettazione velocizzando il processo di progettazione-realizzazione-test. Ciò garantirà ai produttori anche una maggiore prontezza, poiché potranno rispondere più velocemente ai cambiamenti del mercato creando rapidamente prodotti in produzione ridotta senza gli elevati costi generali tradizionalmente associati a produzioni complete.

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