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Novus Applications produce prototipi realizzati tramite stampaggio a iniezione con stampi ottenuti con la Rigid 10K Resin

Lo stampaggio a iniezione è un processo di fabbricazione versatile comunemente usato per la produzione di parti in grandi volumi. Adatto ai processi di fabbricazione del settore automobilistico, degli elettrodomestici, dell'elettronica e di molti altri settori, viene adottato da molti produttori per ottenere parti precise e riproducibili. La produzione di stampi può essere lunga e costosa. A causa degli elevati costi iniziali per l'attrezzatura, realizzare stampi tramite lavorazione meccanica può risultare impegnativo, ma il costo è solitamente distribuito sulle centinaia di migliaia di parti finali che vengono prodotte. Tuttavia, quando è necessario produrre parti in quantità minori, i costi, i tempi, l'attrezzatura specialistica e la manodopera qualificata necessari per fabbricare stampi con normali metalli e metodi di produzione comuni diventano problematici, e per molte aziende lo stampaggio a iniezione risulta spesso inaccessibile per le piccole quantità. Ma ci sono alternative alla lavorazione meccanica di stampi in metallo. 

Novus Applications, un'azienda specializzata nello sviluppo di prodotto e in particolare nei beni di consumo, amplia le frontiere dello stampaggio a iniezione integrando la stampa 3D nel workflow così da velocizzare il processo e consentire un approccio agile alla produzione. Servendosi della stampa 3D per fabbricare stampi a iniezione per la prototipazione, Novus ha ridotto in modo significativo gli ostacoli, senza rinunciare a produrre parti riproducibili di alta qualità. Usando la Rigid 10K Resin di Formlabs per stampare in 3D gli stampi a iniezione, Novus Applications ha potuto realizzare prototipi riproducibili di alta qualità, risparmiando denaro e giorni di lavoro.

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Stampaggio a iniezione rapido su scala ridotta con stampi realizzati in 3D

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Novus riceve molte richieste per lo stampaggio a iniezione

Novus opera in molti settori e lavora con alcuni tra i più importanti marchi per la  cura della persona e della casa, nonché l'igiene orale. Realizza design per conto dei produttori, conduce studi sullo stampaggio, esegue rapidamente prototipi e iterazioni, stampa in 3D parti e componenti e produce prototipi su scala ridotta per dare la possibilità ai clienti di testare i prodotti. Novus si concentra principalmente sulle plastiche stampate a iniezione e le usa per realizzare parti di assemblaggi destinati al consumatore 

Le parti stampate a iniezione sono molto richieste, sia da aziende del settore medico, sia da grandi marchi come Colgate e Liquiglide. Grazie ad anni di esperienza, Novus ha affinato la tecnica di produzione di queste parti. 

"Lo stampaggio a iniezione è molto impegnativo sia dal punto di vista della precisione che da quello dell'esperienza. Sono necessari anni per raggiungere buoni risultati con questa tecnica. Quando non si ha molta esperienza, si impara dai propri errori, il che può rivelarsi frustrante, e le incognite sono molte, se non si comprende esattamente con che cosa si ha a che fare" afferma Mark Bartlett, presidente e fondatore di Novus. 

La cavità dello stampo dopo l'iniezione del P5M6K-048 rosso (sinistra) e del PP1013H1 bianco (destra).

Come sfruttare la stampa 3D nel workflow dello stampaggio a iniezione

Con la stampa 3D, Novus può fare a meno di software di alta gamma e processi di lavorazione meccanica, risparmiando tempo e manodopera. Questo rende la procedura più automatizzata. Con l'ecosistema di stampa completo e intuitivo di Formlabs è facile iniziare a realizzare stampi a iniezione con la stampa 3D.

"La produzione delle parti non richiede supervisione. Non è necessaria una persona altamente specializzata, mi bastano qualcuno con esperienza e la stampa 3D. La curva di apprendimento è più rapida. E la produzione richiede molta meno supervisione" afferma Bartlett.

Novus produce molti tappi e chiusure. L'azienda aveva bisogno di produrre molte piccole serie di prototipi che richiedevano un metodo di produzione veloce. Bartlett ha dichiarato che eseguire la prototipazione rapida di un tappo con stampi realizzati in 3D ha aiutato a semplificare il flusso di lavoro.

In che modo la Rigid 10K Resin ha permesso a Novus di velocizzare il design

È fondamentale scegliere un materiale di stampa 3D adatto allo stampo.  Con la sua forza, la sua rigidità e la sua resistenza al calore, la Rigid 10K Resin è ideale per realizzare stampi a iniezione per piccoli lotti di produzione. Novus aveva bisogno di realizzare molte piccole serie di prototipi. 

La precisione è fondamentale nello stampaggio a iniezione, e la qualità delle parti è importantissima. Novus aveva bisogno di un materiale in grado di sopportare le alte temperature e le sollecitazioni della procedura con un'ottima resa dei piccoli particolari. In particolare la parte filettata era un punto delicato. L’elevata resistenza ha garantito che lo stampo realizzato con la Rigid 10K Resin potesse sopportare la pressione per il serraggio e per l'iniezione senza rompersi, mentre la rigidità ha consentito allo stampo di mantenere la forma inalterata nonostante queste pressioni e di produrre parti precise nei minimi dettagli. Grazie alle proprietà del materiale è stato possibile stampare a iniezione centinaia di parti in polipropilene e polietilene con un solo stampo, senza che si rompesse.

Non solo la Rigid 10K Resin ha dimostrato una buona stabilità dimensionale, ma la stampa è stata anche più semplice e veloce rispetto alla fresatura di alluminio e acciaio. "Come sopporta i livelli di pressione e temperatura nei materiali che abbiamo utilizzato? Le prestazioni sono state eccellenti: con il materiale tradizionale [la Rigid 4000 Resin] non avevamo mai riscontrato livelli simili" afferma Bartlett.

Novus ha eseguito un'iterazione per raggiungere il design definitivo ed è riuscita a risparmiare tempo. "Posso stampare forme complesse in maniera accurata, e più velocemente rispetto alla loro lavorazione a macchina.” afferma Bartlett. Sebbene non si aspettassero di ottenere parti totalmente perfette, Novus non ha dovuto modificare le superfici di stampaggio, ma si è limitata a levigare la parte esterna. “Non appena abbiamo avuto lo stampo a disposizione, l'abbiamo usato. Quindi abbiamo esaminato le parti di plastica ottenute tramite stampaggio e siamo rimasti sorpresi dalla loro precisione, considerando che non avevamo eseguito alcuna iterazione. Abbiamo effettuato una stampa, un ciclo, e ha funzionato benissimo" afferma Bartlett.

In conclusione Novus ha potuto utilizzare stampi a iniezione realizzati in 3D per ottenere prototipi del progetto rapidi e accessibili per i suoi clienti, con materiali e metodi di produzione per uso finale. In un solo giorno hanno realizzato lo stampo, testato il design e il materiale e modificato la parte. In questo modo hanno potuto eseguire iterazioni rapide e aiutare i clienti a portare sul mercato prodotti migliori. 

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