La produzione additiva è un concetto relativamente nuovo che comprende i diversi processi produttivi destinati a realizzare oggetti solidi o tridimensionali a partire da modelli digitali predefiniti. Vi rientrano, ad esempio, le stampanti 3D, sempre più richieste.
La produzione additiva si basa sulla prototipazione rapida, cioè sulla costruzione di un materiale strato dopo strato. Permette di ottenere il pezzo desiderato in un materiale specifico, che sia plastica, metallo, calcestruzzo o perfino materiali commestibili. Un vantaggio della stampa 3D è la sua gamma di possibilità pressoché infinita: supera ampiamente i limiti finora esistenti nella produzione industriale.
Alcuni esperti parlano perfino di una quarta rivoluzione industriale che potrebbe favorire settori economici molto diversi tra loro. Anche se la sua quota di mercato è ancora ridotta, le previsioni di crescita sono praticamente incalcolabili.
Le possibili applicazioni della produzione additiva comprendono materiali per l’aerospaziale, la difesa e l’automotive. Si possono inoltre realizzare componenti per il settore medicale e diversi beni di consumo come strumenti o dispositivi elettronici. La libertà di progettazione e produzione è molto ampia, ed è prevedibile che in futuro venga applicata a molte altre industrie e settori.
Di seguito scoprirà i benefici della produzione additiva, i suoi vantaggi e svantaggi, e le diverse modalità di produzione 3D.
I benefici della produzione additiva, la nuova rivoluzione industriale
La produzione additiva porta con sé una serie di benefici per la produzione. Non esiste rivoluzione industriale senza un insieme di fattori che rendano il processo produttivo molto più semplice e soprattutto più economico. Nel caso della stampa 3D sono diversi e rispondono inoltre alle sfide economiche, energetiche e ambientali del mondo attuale. Tra questi spiccano:
Produzione più rapida
Uno dei fattori più determinanti per innescare una rivoluzione industriale è la rapidità di fabbricazione. È già avvenuto con la progressiva automazione della produzione nelle fabbriche. La produzione additiva fa un passo in più, poiché può ridurre fino al 90% i tempi di realizzazione di un prodotto.
Con un processo produttivo più rapido, il costo per pezzo prodotto diminuisce. Inoltre, i materiali destinati alla stampa 3D sono in genere più economici.
Riduzione dei costi
Con le tecnologie di produzione additiva il processo produttivo viene digitalizzato molto di più, con una conseguente riduzione dei costi logistici. Insieme alla maggiore rapidità di produzione, non sarà più necessario disporre di grandi scorte di materiali. Allo stesso modo, la domanda di un pezzo o prodotto specifico potrà essere soddisfatta immediatamente. L’azienda che ricorre a questo tipo di produzione non avrà più bisogno di grandi spazi di stoccaggio, con un notevole risparmio sui costi.
Risparmio energetico
I macchinari utilizzati per la produzione 3D consumano meno energia. I prodotti realizzati hanno una massa inferiore, per cui la loro produzione è più semplice ed economica dal punto di vista energetico. Le stampanti 3D non consumano l’energia di alcune macchine pesanti dell’industria.
Sostenibilità
Uno dei vantaggi della produzione additiva è che la sua diffusione favorisce lo sviluppo sostenibile di cui il pianeta ha bisogno per contrastare il cambiamento climatico. Si riducono i consumi energetici e anche i costi di trasporto, poiché la materia prima occupa meno spazio. Inoltre, alcune tecnologie specifiche di produzione 3D consentono di riciclare e riutilizzare i materiali di partenza, sfruttando al massimo la materia e generando una quantità minima di rifiuti.
Tipi di produzione additiva
Esistono diversi tipi di processi di produzione additiva, che sono stati migliorati e innovati per offrire una maggiore redditività produttiva e applicazioni pratiche in diversi settori.
- Uno dei più antichi è la stereolitografia, che utilizza resine liquide e fasci di luce ultravioletta.
- Esistono anche altre tecnologie come la sinterizzazione laser selettiva (SLS), che lavora con polveri metalliche. Le polveri vengono prima fuse e poi risolidificate strato dopo strato, fino a ottenere la forma desiderata.
Infine c’è lo stampaggio a iniezione, più comunemente noto come DLMD. Si realizza a partire da un materiale di base che viene fuso e da un altro materiale in polvere, che finiscono per unirsi.