Vantaggi e svantaggi di questo processo
La produzione additiva è un concetto relativamente nuovo che comprende i diversi processi produttivi finalizzati a realizzare oggetti solidi o tridimensionali a partire da progetti digitali definiti in precedenza. Ne fanno parte, ad esempio, le stampanti 3D, sempre più richieste.
La produzione additiva si basa sulla prototipazione rapida, cioè sulla modellazione di un materiale strato dopo strato. Permette di ottenere il pezzo desiderato nel materiale voluto, che sia plastica, metallo, calcestruzzo o perfino materiali commestibili. Un vantaggio della stampa 3D è la gamma pressoché infinita di possibilità, che supera ampiamente i limiti incontrati finora dalla produzione industriale.
Alcuni esperti parlano addirittura di una quarta rivoluzione industriale che potrebbe avvantaggiare settori economici molto diversi tra loro. Anche se la sua quota di mercato è ancora ridotta, le previsioni di crescita sono praticamente incalcolabili.
Tra le possibili applicazioni della produzione additiva rientrano componenti per l'aerospaziale, la difesa e l'automotive. Si possono inoltre realizzare elementi per il settore medicale e vari beni di consumo, come strumenti o dispositivi elettronici. La libertà di progettazione e di produzione è molto ampia ed è prevedibile che in futuro possa essere applicata a molti altri settori.
Di seguito troverete i benefici della produzione additiva, con 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. Non c'è rivoluzione industriale senza un insieme di fattori che rendano il processo produttivo molto più semplice e, soprattutto, più economico.
Nel caso della stampa 3D i benefici sono diversi e rispondono alle sfide economiche, energetiche e ambientali del mondo attuale. Ecco i principali:
Produzione più rapida
Uno degli aspetti più determinanti nello scatenare una rivoluzione industriale è la rapidità con cui si realizza un prodotto. Succede già da quando la produzione in fabbrica ha iniziato ad automatizzarsi. La produzione additiva compie un ulteriore passo avanti, perché può ridurre fino al 90% i tempi necessari per ottenere un prodotto.
Con un processo produttivo più veloce, il costo per pezzo realizzato diminuisce. Inoltre, i materiali destinati alla stampa 3D sono in genere più economici.
Riduzione dei costi
Le tecnologie di produzione additiva digitalizzano molto di più il processo produttivo, con conseguente riduzione dei costi logistici. Grazie anche alla rapidità di realizzazione, non è più necessario disporre di grandi scorte di materiali di produzione. La richiesta di un determinato pezzo o prodotto può inoltre essere soddisfatta subito. L'azienda che adotta questo tipo di produzione non ha più bisogno di ampi spazi di stoccaggio, con un notevole risparmio di costi.
Risparmio energetico
Le macchine che eseguono la produzione 3D consumano meno energia. I prodotti realizzati hanno una massa minore, quindi la loro produzione è più semplice ed economica dal punto di vista energetico. Le stampanti 3D non consumano l'energia di certi macchinari pesanti dell'industria.
Sostenibilità
Uno dei vantaggi della produzione additiva è che la sua adozione favorisce lo sviluppo sostenibile di cui il pianeta ha bisogno per contrastare il cambiamento climatico. Si riducono il consumo energetico e anche i costi di trasporto, perché la materia prima occupa meno spazio. Inoltre, alcune tecnologie specifiche di produzione 3D consentono il riciclo e il riutilizzo dei materiali di base, così da sfruttare al massimo la materia e generare la minima quantità di scarti.
Tipi di produzione additiva
Esistono diversi tipi di processi di produzione additiva, che nel tempo sono migliorati e si sono evoluti per offrire una maggiore redditività produttiva e applicazioni pratiche per i vari settori.
Uno dei più antichi è la stereolitografia, che utilizza resine liquide e fasci di luce ultravioletta.
Esistono poi altre tecnologie, come la sinterizzazione laser selettiva (SLS), che lavora a partire da polveri metalliche. Prima si fondono le polveri, poi le si risolidifica strato dopo strato fino a ottenere la forma desiderata.
Infine c'è lo stampaggio a iniezione, più comunemente noto come DLMD.
Si parte da un materiale di base che viene fuso e da un altro materiale in polvere, che alla fine vengono uniti.