PMD - Promo Design | Prototipazione Rapida Produzione Additiva

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Guida alla scelta del prototipo

La Prototipazione Rapida, Produzione mediante addizione di materiale

Le tecniche di prototipazione rapida sono una serie di sistemi e strumentazioni che riproducono con tecniche additive un qualsiasi oggetto, a prescindere dalla sua forma o complessità, partendo da un modello CAD tridimensionale (CAD3D) in formato solido.
Per produzione additiva si intendono tecniche e metodologie che , citando la definizione ASTM:
permettono di produrre oggetti da modelli 3D per aggiunta di materiale, solitamente sezione per sezione (strato per strato), in opposizione ai processi di costruzione per sottrazione di materiale.
Questa scelta di processo, non prevedendo la realizzazione di attrezzature di produzione, rende possibe la realizzazione in tempi ridottissimi ed a costi estremamente ridotti, se si confrontano i costi delle tecniche di prototipaizone rapida e produzione additiva con i costi di comleta industrializzazione, un prototipo, una serie di prototipi o delle vere e porprie preserie e serie di produzione in un'ampia gamma di materiali.
Tecniche rp02

Storia ed evoluzioni.

I primi sistemi di produzione additiva e prototipazione rapida nascono grazie a Charles W. Hull.
Nel 1982 nasce infatti la 3D Systems Inc., società americana capostipite del settore e, cinque anni più tardi, il primo apparato per la stereolitografia, la SLA-1.
Da quel momento è stata una continua crescita dovuta all'immediato interessamento di imprenditori, di ricercatori e utilizzatori con uno sviluppo che in pochi anni ha portato la produzione additiva e prototipazione rapida ad una rapida evoluzione favorendone l'evoluzione in termini di diffusione e di prestazioni.
La crescita e diffuzione parallela di sistemi di modellazione CAD ha dato una spinta straordinaria alla ricerca di metodologie sempre nuove e diverse per la rapida concretizzazione fisica di progetti sempre più veloci nella loro concezione, sono quindi in breve tempo nate e si sono consolidate altre tecnologie come il selective laser sintering (più brevemente SLS), il fused deposition modeling (o FDM), il laminated object manufacturing (LOM).

Molte attività iniziate dai primi pionieri sono quindi state affrontate in modo sistematico soprattutto da realtà industriali di piccola/media dimensione che hanno iniziato a sviluppare attività di consulenza e servizio di produzione additiva e prototipazione rapida, sia come fornitori che come service, basate su questa tecnologia in grado di realizzare elementi fisici direttamente dal CAD 3D per aggiunta progressiva di materiale.

Naturalmente, con il passare del tempo, la ricerca e lo sviluppo hanno favorito l'evoluzione dei sistemi in termini prestazionali (tempi di lavorazione minori, tolleranze dimensionali inferiori, finitura superficiale ancora migliore, resistenza dei modelli realizzati in produzione additiva e prototipazione rapida a condizioni climatiche variabili e a sollecitazioni meccaniche, termiche e chimiche sempre più forti).

Ad oggi questo sviluppo ha portato a macchine di Prototipazione Rapida e per la Produzione Additiva di semplice impiego, la qualità dei prototipi in termini di precisione dimensionale, rugosità superficiale e prestazioni meccaniche è cresciuta ed è disponibile un'ampia gamma di materiali così come sono noti i metodi e i limiti d’impiego.
Queste tecnologie sono oggi considerate a pieno titolo mezzi fondamentali ed indispensabili per lo sviluppo rapido dei prodotti e la loro ingegnerizzazione.

le trasformazioni del mercato avvenute a partire dagli ultimi anni dello scorso secolo, oggi drammaticamente di attualità in relazione al periodo economico-finanziario, hanno imposto una crescita del numero di varianti di prodotto a fronte di una progressiva riduzione del ciclo di vita.
Un ritardo di alcuni mesi nell’immissione del prodotto sul mercato o l'introduzione di un prodotto non adeguatamente testato e selezionato sul mercato, sia nel concept che a livello di varianti, può determinare una perdita significativa di utili.
Questa inarrestabile tendenza a ridurre i tempi di sviluppo dei nuovi prodotti a fronte di un aumento dell'efficacia nell'azione di testing e selezione del prodotto, pur a fronte di un contenimento dei costi di sviluppo, in termini di efficienza ed efficacia, hanno sancito l'indispensabilità nell'adozione delle tecnologie di Prototipazione Rapida e Produzione Additiva nel moderno percorso di sviluppo prodotto.
Nell’era della globalizzazione dei mercati la capacità di offrire tempi di sviluppo e industrializzazione sempre più contenuti è il nuovo e stimolante obiettivo per le imprese. Le tecnologie di produzione additiva e prototipazione rapida rappresentano il collante tra le varie fasi di sviluppo del prodotto come la progettazione, il CAD 3D, la definizione dell’attrezzatura e la fabbricazione di serie e pre-serie.

La nuova frontiera delle tecniche di Prototipazione Rapida è ben descritta nella recente definizione ASTM che nel campo della Produzione Additiva include tutte le applicazioni della tecnologia, inclusa la produzione di modelli e prototipi per valutazioni estetiche, valutazione di accoppiamenti, valutazioni funzionali, produzione e costruzione di stampi ed altri attrezzaggi di produzione, così come produzione di piccole serie "su misura" o in edizione limitata, parti di ricambio o vere e proprie serie e preserie di prodotti.

La frontiera di queste tecnologie è ad oggi proprio rappresentata dalla possibilità di integrare il percorso verso un vero e proprio ciclo di Produzione Additiva, dove non si va più a pensare, anche dal punto di vista del Service di Prototipazione Rapida, al semplice prototipo, ma ci si orienta invece verso vere e proprie produzioni, caratterizzate da possibilità di customizzazione e personalizzazione spinta sfruttando le tecniche di rapid tooling così come quelle del reverse engineering .

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