14 Dic Prototipazione Rapida
La realizzazione di un prototipo, ossia il modello originale di una serie di realizzazioni successive, è stata affidata in passato a modellisti e artigiani.
Essendo la prototipazione una parte essenziale del processo di sviluppo del prodotto, la sua realizzazione ha richiesto spesso gli stessi tempi e strumenti della produzione dei prodotti finali.
Oggi le esigenze della competizione globale richiedono riduzione di costi e di tempi. Tali esigenze hanno portato alla realizzazione di tecniche più economiche e rapide che si definiscono come prototipazione rapida.
Prototipazione 3D
La prototipazione rapida utilizza i dati di progettazione di un programma CAD e permette la realizzazione di un modello 3D.
Le tecniche di prototipazione rapida utilizzano metodi di produzione additiva, invece che tecniche tradizionali di realizzazione sottrattive, permettendo di realizzare forme più complesse. Si tratta di un processo mediante il quale si ottiene il pezzo aggiungendo strato su strato.
Questo è reso possibile grazie alle stampanti 3D, motivo per cui si parla di prototipazione 3D.
Lo sviluppo della tecnologia 3D ha permesso una diffusione sempre maggiore di stampanti da banco, grazie alle quali tecnici ed ingegneri possono interfacciarsi in tempi più rapidi e intervenire lungo il processo di realizzazione del prototipo anche con correzioni in tempo reale.
Quando il prototipo è realizzato e approvato, si potrà procedere con la produzione in serie tramite estrusione o stampaggio.
La prototipazione rapida 3D rende il processo di produzione rapido, snello ed efficace.
Tecniche di prototipazione rapida
La stampa 3D per la prototipazione rapida è una procedura relativamente recente, ma tuttavia esistono già varie tecniche perfezionate dalle varie case costruttrici.
Le tecniche di prototipazione rapida si distinguono essenzialmente in base al tipo di materiale che impiegano. Soprattutto in base allo stato dei materiali che si utilizzano, in particolare polveri, liquidi o solidi.
I processi più comunemente usati per la prototipazione rapida sono:
- la sinterizzazione laser selettiva (SLS).
- la modellazione a deposizione fusa (FDM)
- la stereolitografia (SLA)
La Sinterizzazione Laser Selettiva (SLS) permette di realizzare parti robuste ed efficienti. Le macchine per la prototipazione rapida 3D SLS impiegano un laser per fondere piccole particelle di polvere di polimeri. La parte di polvere non fusa funge da supporto durante il processo di stampa. La Sinterizzazione laser selettiva è particolarmente indicata per la produzione di geometrie complesse dettagliate con caratteristiche di resistenza eccellenti.
La Modellazione a Deposizione Fusa (FDM) utilizza la deposizione strato su strato di filamenti termoplastici fusi ed estrusi.
Le stampanti FDM sono le più diffuse tra il grande pubblico dei consumatori appassionati di hobbistica, ma sono spesso utilizzate anche da professionisti.
Tuttavia la prototipazione tramite processo FDM permette una precisione inferiore rispetto ad altri processi di stampa, ma si rivela piuttosto efficace per la produzione di parti poco complesse.
La Stereolitografia (SLA) permette di ottenere una stampa 3D utilizzando un laser per la polimerizzazione di resina liquida. Questo processo che trasforma la resina liquida in plastica indurita si chiama fotopolimerizzazione.
Questa tecnica di stampa 3D è particolarmente indicata per la realizzazione di parti estetiche ad alta fedeltà. Permette infatti di ottenere la prototipazione rapida di parti con dettagli nitidi e superfici più lisce delle altre realizzazioni in plastica.
Inoltre la Stereolitografia vanta un ampissimo catalogo di resine utilizzabili per il suo processo di stampa, alcune con proprietà che la rendono una tra le tecniche più veloci di prototipazione rapida.