Stampa 3D, produrre per addizione anziché sottrarre

Poco più di un anno fa, il 15 febbraio 2017, usciva la prima puntata della nostra rubrica sul tema Industria 4.0. Riprendiamo le puntate dedicate alle tecnologie abilitanti la trasformazione digitale delle imprese italiane. E, come lo scorso anno, ripartiamo dalla stampa 3D, o, per meglio dire, manifattura additiva.

Perché ancora la stampa 3D? Secondo recenti ricerche, le tecnologie di produzione additiva rimarranno anche per il 2018 tra quelle che potranno contribuire maggiormente alla diffusione del paradigma 4.0, con impatti dirompenti su diversi processi aziendali, dalla prototipazione sino alla produzione diretta di componenti e oggetti.

Secondo LUX Research, società americana specializzata nell'elaborazione di previsioni sull'evoluzione delle tecnologie digitali, la stampa 3D sarà nel 2018 la seconda tra le tecnologie per tasso di crescita e diffusione, dietro solo al machine learning. Un principio semplice. Per chi ancora non avesse avuto modo di vedere in azione una qualsiasi stampante 3D (ne esistono molte, in funzione del processo meccanico o chimico con cui operano e del materiale impiegato, dai polimeri, resine, gesso fino alle polveri metalliche), il principio di funzionamento è abbastanza semplice: la produzione non avviene più per asportazione di materiale dal pieno, bensì si parte da un modello 3D (virtuale) e poi si stampa strato dopo strato, all'incirca come accade nelle comunissime stampanti ad inchiostro che abbiamo in casa o in ufficio.

Il prodotto quindi cresce per addizione invece che essere realizzato per eliminazione di materiale. Nonostante la definizione apparentemente semplice, questo approccio inverso abilita una serie di benefici non da poco, validi per imprese di svariati settori (valvolame, automotive, calzaturiero, machinery, giusto per citarne alcuni) e dimensioni (dalle piccole alle grandi aziende, senza esclusioni).

Ma quali sono, in sintesi, questi benefici? Vediamoli.

Grazie all'addizione di materiale strato dopo strato, è possibile produrre e realizzare prodotti con forme e geometrie impossibili con tecnologie tradizionali. Tale beneficio, nella sostanza, svincola i progettisti dai classici limiti delle produzioni per asportazione.
Svincolarsi da forme e geometrie implica anche una (quasi) completa indipendenza del costo di produzione dalla complessità del pezzo da produrre: realizzare quindi oggetti più complessi (strutture cave, geometrie alveolari, …) perché maggiormente performanti, non ha impatti sul costo di produzione finale.
Il costo di produzione con le tecnologie additive è (quasi completamente) indipendente dalla dimensione del lotto di produzione. La stampa 3D elimina i passaggi intermedi di realizzazione di utensili e stampi nel passaggio da concept a oggetto fisico, garantendo la realizzazione di un singolo prodotto, personalizzato secondo i gusti e le necessità di uno specifico cliente, in modo economicamente conveniente (come lo sarebbe produrlo su larga scala).
E infine, la produzione può essere avviata disponendo solo di un modello digitale del prodotto e di una stampante. Questo abilita modelli di produzione decentralizzata, sempre più prossimi al punto di consumo. Una produzione on-site, economica e sostenibile.