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Materialise: riduzione costi del 70% e ottimizzazione delle performance con la riprogettazione per l’AM

Quando a Materialise – azienda leader mondiale nel settore della stampa 3D – è stata presentata una pinza a ventosa in alluminio con canali di areazione interni, il team di Progettazione e Servizi di Ingegneria ha subito capito che ci sarebbe stato spazio per apportare migliorie. Dopo un’accurata riprogettazione, la stessa pinza è stata realizzata con un peso ridotto da 237 grammi a soli 60 grammi e un conseguente risparmio del 70% nei costi di produzione.

Ancora una volta, gli specialisti di Materialise hanno colto l’occasione per dimostrare come il 3D printing può essere utilizzato per riprogettare e ottimizzare parti funzionali, il tutto con un significativo taglio ai costi di produzione. In questo esempio recente, la pinza a ventosa è stata stampata in 3D in alluminio.

Fig. 1 – Le varie tappe del processo di riprogettazione, dal pezzo iniziale a quello finale.

La pinza a ventosa originale stampata in 3D non era soltanto costosa (per via dell’elevato impiego di materiale) ma richiedeva anche l’assemblaggio manuale, dilungando significativamente il processo di produzione. Considerando quali priorità la riduzione dei costi e la durabilità, il team di Materialise si è messo a lavoro per riprogettare il componente.

Fig. 2 – Prima stampa in 3D della pinza a ventosa. Sono visibili i canali per l’aria interni.

Nella prima fase è stata messa a punto una struttura che facesse leva sulla capacità dell’AM di produrre geometrie altamente complesse, riducendo nel contempo la quantità totale di materiale impiegato. Ciò ha richiesto la creazione di una versione più leggera, eliminando gli spazi pieni.

Durante la fase di riprogettazione, il team si è avvalso anche di supporti, i quali possono aumentare drasticamente i costi a seconda dell’uso del materiale. Gli ingegneri di Materialise hanno quindi ideato un’innovativa forma a imbuto. Con il corretto orientamento della piattaforma di costruzione, il team è riuscito a stampare il pezzo, riducendo al minimo il materiale richiesto per i supporti.

Infine, per ottimizzare i tempi di assemblaggio e tagliare ulteriormente i costi produttivi, il design della pinza a ventosa è stato adattato così da includere un tubo di connessione. Questo elemento ingegnoso ha semplificato l’assemblaggio manuale rimuovendo anche eventuali rischi di perdite.

Fig. 3 – Ecco la versione più snella della pinza dotata, di tubo di connessione.

In sostanza, il team Materialise ha prodotto una pinza a ventosa in alluminio stampata in 3D di peso pari a soli 60 grammi (rispetto ai 237 grammi dell’originale), con un costo pari a un terzo dell’originale e che non richiede assemblaggio.

“Con la riduzione del volume e la funzionalità integrata, siamo riusciti ad abbassare i costi del 70%, senza necessità di assemblaggio,” ha affermato Mathieu Cornelis, Account Manager di Materialise. “Grazie ad accurate fasi di design e progettazione, abbiamo offerto al cliente una pinza a ventosa più performante e veloce ad un prezzo di gran lunga inferiore.”

Come dimostrato da Materialise, la manifattura additiva non è semplicemente un nuovo processo di produzione: per essere sfruttata al meglio, essa richiede nuovi approcci di progettazione e innovazioni. Ottimizzando la fase di design della parte per le piattaforme di AM, i produttori possono trarne vantaggio in termini di costi, tempi, efficienza del materiale e anche per quanto riguarda le performance.

Per saperne di più è possibile visualizzare il case-study completo sul sito di Materialise oppure visitare lo stand di Materialise al MECSPE, il prossimo 22-24 marzo alla Fiera di Parma.

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