Prototipazione rapida online
La prototipazione rapida rappresenta quell’insieme di tecniche di additive manufacturing (aka stampa 3D), che permettono di realizzare pezzi prototipali in tempi ridotti e a basso costo. Un servizio di stampa 3D online rappresenta un grande vantaggio per chiunque abbia bisogno di eseguire dei test su un prodotto realizzato tramite software CAD, prima di avviare una produzione di serie. Sarà sufficiente caricare online il file STL generato a partire dal modello 3D (qualsiasi software di progettazione CAD è in grado di esportare il file in formato STL), per avere in tempi brevissimi indicazioni su costi, tempi ed eventuali consigli e/o accorgimenti per realizzare al meglio il prodotto in questione (eventuali geometrie da modificare per avere risultati migliori in termini di qualità superficiale e strutturale).
È possibile utilizzare lavorazioni meccaniche tradizionali (CNC) per realizzare rapidamente prototipi da testare, ma solo se geometricamente semplici (o nel caso in cui la stampa 3D risulti inefficiente o troppo costosa). Questo anche perché le macchine CNC presentano tempi di setup e configurazione più lunghi e una fase di pre-processing più complessa.
Cosa è la prototipazione rapida
Storicamente si è sempre presentata la difficoltà nel realizzare prototipi funzionali e performanti (in maniera paragonabile al prodotto finito) in tempi brevi e con costi contenuti. Spesso era necessario affidarsi ai medesimi processi tramite i quali sarebbe stato realizzato poi il pezzo finito, dovendo utilizzare spesso attrezzature costose (ad esempio stampi) o procedimenti molto lunghi. L’alternativa consisteva nel realizzare qualcosa di molto lontano dal prodotto finito, e quindi abbassare di gran lunga l’affidabilità dei test eseguiti.
Grazie all’avvento della stampa 3D, ad oggi è possibile realizzare prototipi in scala o a dimensioni reali economicamente e in tempi brevi. Questi prototipi in alcuni casi possono avere prestazioni paragonabili al prodotto finito (dipendentemente da materiale e tecnologia utilizzata).
In questo modo si può lavorare per iterazioni, ovvero producendo un prototipo e verificandone le funzionalità; sulla base dell’analisi del pezzo realizzato, dopo aver fatto le valutazioni necessarie, si apportano modifiche al modello 3D e si lancia la stampa di un nuovo prototipo. L’ulteriore vantaggio di questa tecnologia risiede nel fatto di poter eseguire la produzione “in ombra”: durante il giorno si lavora sul design del particolare, mentre la notte si fa lavorare la macchina, che realizza il prototipo. Tutto questo riduce i tempi in maniera esponenziale, e non sono necessarie attrezzature aggiuntive.
In alternativa, come riportato in precedenza, è possibile usare macchine a controllo numerico per realizzare parti geometricamente semplici tramite lavorazioni meccaniche tradizionali, quando si rilevi un effettivo vantaggio rispetto alla produzione additiva.
Il processo di prototipazione rapida tramite l’utilizzo di stampa 3D si può riassumere quindi in 5 fasi:
- Realizzazione del modello CAD del prodotto da produrre;
- Esportazione del modello STL (nuvola di punti) e preparazione del file per la stampa tramite software di slicing;
- Invio del file alla stampante e inizio della produzione del prototipo;
- Analisi del prototipo, test e misurazioni necessarie;
- Iterazione delle prime quattro fasi, per arrivare alla soluzione desiderata.
Vantaggi della prototipazione rapida online
Come visto precedentemente, la prototipazione rapida garantisce la possibilità di lavorare con pezzi che si avvicinano molto (e in alcuni casi sono esattamente paragonabili) al prodotto finito.
I vantaggi di un servizio online di questo tipo sono diversi:
- Non è necessario investire in macchinari (stampante 3D), che a seconda delle dimensioni, materiali elaborati e prestazioni può arrivare ad avere costi molto importanti;
- I tempi di elaborazione del file STL sono estremamente ridotti, si ottengono le informazioni riguardo a tempi e costi immediatamente;
- Data la possibilità di inserire il pezzo insieme ad altri particolari in un’unica sessione di stampa, i costi si abbassano notevolmente;
- Eseguiti i dovuti test, si potranno realizzare nuovi prototipi migliorati con tempistiche molto ridotte.