THE FUTURE OF MAKING | STAMPA 3D

Produzione additiva

La produzione additiva è una delle principali tecnologie alla base del concetto Future of Making.

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Che cos'è la produzione additiva?

La produzione additiva, nota anche come stampa 3D, è un processo che consente di creare un oggetto fisico (o 3D) sovrapponendo uno dopo l'altro i materiali, sulla base di un modello digitale. Mentre nella produzione sottrattiva il prodotto finale viene ottenuto asportando il materiale da un blocco intero, nella produzione additiva le parti vengono aggiunte.

A chi è rivolta la produzione additiva?

La produzione additiva, che ha sostituito il disegno manuale, viene utilizzata principalmente da ingegneri, architetti e responsabili della costruzione. Gli utenti possono sviluppare, modificare e ottimizzare il processo di progettazione creando progetti in tre dimensioni per visualizzare la costruzione. In questo modo gli ingegneri possono creare rappresentazioni più accurate e modificarle più facilmente per migliorare la qualità del progetto.

Applicazioni attuali della produzione additiva

  • Componenti leggeri

    Questa prassi, che è stata una delle prime modalità di utilizzo della produzione additiva per scopi industriali, sta diventando uno standard del settore. Il miglioramento esponenziale della tecnologia di simulazione da CAD ad additiva sta contribuendo ad accelerare la produzione dei componenti leggeri.

  • Componenti su misura

    La possibilità di personalizzare e adattare i prodotti consente ai produttori di creare e realizzare rapidamente soluzioni su misura per i clienti.

  • Produzione su richiesta

    Anche se lo scopo originale della produzione additiva è la creazione di prototipi, molte aziende stanno ora utilizzando la stampa 3D per realizzare prodotti finiti affidabili per applicazioni sia commerciali che industriali.

Software di produzione additiva

Confronto
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Tipi di produzione additiva

La produzione additiva può includere più processi, a seconda dell'hardware, dei requisiti relativi al materiale e dell'applicazione del prodotto.

  • FOTOPOLIMERIZZAZIONE IN VASCA

    Da una vasca di liquido fotopolimerico si ottengono, strato dopo strato, pezzi dalla finitura estremamente dettagliata tramite l'applicazione di un fascio di luce ultravioletta.

  • EROGAZIONE DI LEGANTE A GETTO

    Un substrato di polvere viene indurito quando la testina di stampa deposita una goccia di fluido legante durante un processo di stratificazione. È inclusa la fabbricazione di prototipi a colori.

  • EROGAZIONE DI MATERIALE A GETTO

    Consente di rifinire le superfici e testare le forme. Una testina di stampa stende strati di materiale induribile tramite luce ultravioletta, che si solidificano in successione dando forma ai prototipi dei progetti.

  • ESTRUSIONE DI MATERIALE

    FDM (Fused Deposition Modeling) è un comune processo di stampa 3D, in cui un ugello riscaldato estrude un materiale plastificato per dare forma ai prodotti da un modello CAD in sezione.

  • FUSIONE A LETTO DI POLVERE

    I fasci laser o di elettroni consentono di fondere rapidamente insieme materiali in polvere stratificati, ad esempio metalli diversi. Questa tecnica viene utilizzata per circuiti, strutture e parti.

  • LAMINAZIONE DI FOGLI

    I nastri di metallo o carta vengono incollati rispettivamente tramite saldatura a ultrasuoni o adesivo. Ulteriori processi di rimozione del materiale consentono di rifinire completamente la forma.

  • DEPOSIZIONE A ENERGIA DIRETTA

    Esegue riparazioni o aggiunte nei componenti esistenti utilizzando un ugello multiasse per estrudere sulla superficie di stampa il materiale fuso tramite laser, in genere polvere metallica.

  • FUSIONE DI METALLO

    Grazie al software di simulazione e progettazione generativa per la produzione di parti in metallo complesse, i produttori sono in grado di sfruttare al meglio i processi collaudati di fusione dei metalli.

Casi d'uso del software di produzione additiva di Autodesk

  • Stampa su larga scala

    MAMBO

    Moi Composites ha creato il progetto di una barca stampata in 3D, che non sarebbe stato possibile concepire con i tradizionali metodi di fabbricazione del settore.

    Leggi la storia (inglese)

  • Trasformazione della costruzione

    LASIMM

    Il progetto LASIMM è stato sviluppato per ridurre i costi, aumentare l’efficienza e offrire flessibilità nella produzione, tre obiettivi fondamentali per migliorare la competitività delle industrie europee.

    Leggi la storia

  • Elica stampata in 3D

    RAMLAB

    RAMLAB del porto di Rotterdam e Autodesk producono la prima elica per imbarcazioni al mondo stampata in 3D e certificata.

    Leggi la storia (inglese)

Come creare progetti per la produzione additiva

L'ingegneria additiva si sta evolvendo a un ritmo incalzante. La stampa 3D ora include la sinterizzazione laser di parti in metallo, la fusione a letto di polvere e persino tecniche ibride che combinano fusione e robotica.

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Tendenze della produzione additiva

La produzione additiva si è evoluta rapidamente negli ultimi anni. È stata adottata dalle principali industrie allo scopo di migliorare i prodotti realizzati. La possibilità di produrre parti in modo quasi istantaneo e di realizzare progetti completamente personalizzati non replicabili con altre tecniche di produzione ha portato a un'accelerazione degli investimenti e della ricerca nell'ingegneria additiva.

Risorse e strumenti per la produzione additiva

Questi blog, guide, suggerimenti ed esercitazioni offrono ulteriori informazioni sulla produzione additiva.

Tecnologia aggiuntiva di produzione additiva in Fusion 360

Additive Build Extension di Fusion 360 consente di selezionare i parametri per la stampa 3D, impostare l'orientamento automatico delle parti e generare strutture di supporto completamente associative per una programmazione efficiente. È anche possibile creare rapidamente operazioni di finitura sottrattiva nello stesso ambiente di Fusion 360 per ottenere lavorazioni precise e superfici con finiture di alta qualità.

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Domande frequenti sulla produzione additiva

Di seguito sono disponibili le risposte alle domande più frequenti sulla produzione additiva e sul software di Autodesk.

La produzione additiva consente di produrre in modo molto più efficiente parti e sistemi più leggeri e resistenti. Viene utilizzata in svariati settori, tra cui:

  • Settore aerospaziale e automobilistico: la tecnologia additiva consente di produrre rapidamente parti più leggere e resistenti
  • Medicina: è possibile produrre impianti e altre protesi
  • Odontoiatria e ortopedia: è possibile realizzare in modo conveniente impianti dalle esatte dimensioni necessarie, che sono diverse per ogni paziente
  • Gioielleria: è possibile realizzare facilmente progetti estremamente complessi
  • Produzione su bassa scala: questo tipo di produzione caratterizza alcune attività che possono anche trarre vantaggio da una rapida creazione di prototipi, ad esempio la realizzazione di bocchini per strumenti musicali e la creazione di componenti
  • Riparazione di utensili: aggiustare e riparare gli utensili invece di sostituirli è al tempo stesso ecologico e conveniente

La produzione additiva utilizzata nell'industria offre una serie di vantaggi. In particolare, le tecnologie additive consentono di produrre parti più leggere, resistenti e veloci da creare di quelle realizzate con le tecnologie tradizionali.

La produzione additiva, nota anche come stampa 3D, è il processo di creazione di un oggetto tramite l'aggiunta di materiale. Le macchine depositano il materiale, uno strato dopo l'altro, secondo forme geometriche precise. Per creare i modelli che i componenti meccanici dovranno seguire, viene utilizzato il software di progettazione assistita da computer o gli scanner di oggetti 3D.

Nella produzione additiva vengono utilizzati svariati materiali, tra cui metalli, ceramica e vetro. Ogni materiale presenta vantaggi diversi e ha applicazioni specifiche. Le polveri per la stampa 3D in metallo vanno dal titanio alle leghe, fino ai metalli preziosi come l'oro. I polimeri (inclusi ABS, PLA, PVA e policarbonato) e i metalli (oro, acciaio inossidabile, argento, acciaio, titanio) sono due dei materiali più utilizzati. Si possono utilizzare molti altri materiali, tra cui ceramica, vetro, resina e, in teoria, persino le cellule umane.

Stampa 3D è un termine più intuitivo che sta diventando di uso sempre più comune rispetto a "produzione additiva". Esistono tuttavia alcune leggere differenze. Il termine "produzione additiva" può essere utilizzato per indicare altri processi, come la creazione rapida di prototipi, mentre il termine "stampa 3D" è più specifico.

Ecco le definizioni esatte dei due termini:

  • Stampa 3D: fabbricazione di oggetti realizzata depositando un materiale tramite una testina di stampa, un ugello o un'altra tecnologia di stampa
  • Produzione additiva: realizzazione di oggetti da dati 3D, in genere aggiungendo uno strato dopo l'altro

Rispetto ai tradizionali metodi di produzione, questa tecnologia offre molti vantaggi, quali flessibilità, velocità e costi contenuti. Poiché la produzione additiva è per definizione un metodo additivo, gli scarti sono molto ridotti. Dal momento che tutta la polvere rimasta nella macchina può essere riutilizzata per il progetto successivo, non è necessario gettare o scartare nulla. Con i tradizionali metodi sottrattivi (che prevedono la rimozione di materiale per ottenere il risultato finale), si può arrivare fino al 90% del materiale di scarto. La precisione offerta assicura inoltre una maggiore qualità e la riduzione dei tempi di produzione totali. La flessibilità a livello di progettazione evita infine di dover adottare un unico approccio per ogni situazione, consentendo in tal modo di ridurre il costo dei processi.