I fissaggi di prova e i supporti di produzione realizzati con la stampa 3D hanno permesso a Bendix Commercial Vehicle Systems (Bendix) di risparmiare quasi un quarto di milione di dollari lo scorso anno. L'azienda con sede ad Avon, nell'Ohio, è uno dei principali sviluppatori e fornitori di tecnologie all'avanguardia per la sicurezza attiva, soluzioni di gestione energetica e sistemi di ricarica e controllo dei freni pneumatici per veicoli commerciali e scuolabus in tutto il Nord America.
Quest'anno, con l'obiettivo di superare questa cifra, Bendix punta sulla propria flotta di stampanti 3D. Tuttavia, nonostante dispongano internamente di 10 diversi sistemi avanzati di stampa 3D, oltre un terzo della loro produzione proviene dalle stampanti a sinterizzazione laser selettiva (SLS) della serie Fuse di Formlabs. Nei primi dieci mesi del 2025, le loro stampanti Fuse 1+ 30W hanno stampato oltre 3235 parti, superando di gran lunga le prestazioni delle stampanti Bambu e Stratasys.
"L'ecosistema Fuse è fantastico. Amiamo la Fuse Sift e la Fuse Blast è un macchinario pluripremiato. La fascia di prezzo è un vero affare. Non riesco a fare a meno di parlarne ogni volta che si nomina la produzione additiva in Bendix."
Mark Matko, team di ingegneria avanzata e produzione additiva, Bendix
Mark Matko tiene un registro dettagliato della produttività di ciascuno dei suoi processi di stampa 3D. Fino a novembre 2025, ha stampato oltre 3235 parti con la sua stampante SLS della serie Fuse: un numero maggiore rispetto alla sua Stratasys FDM da banco e alle sue SLA o FDM desktop, il tutto mantenendo bassi i costi.
Con quasi tre milioni di autoarticolati commerciali immatricolati negli Stati Uniti, ciascuno dei quali percorre in media 45.000 miglia all'anno, Bendix ha bisogno che i propri sistemi siano realizzati con perizia, affidabili e altamente tracciabili, fino all'ultimo perno in acciaio. Sebbene l'introduzione della stampa 3D possa risultare complessa con un tale livello di supervisione, Bendix sta lavorando alla creazione di un sistema di monitoraggio basato sull'intelligenza artificiale per la stampa 3D in diversi reparti, che fungerà da modello per qualsiasi produttore che intenda espandere la produzione additiva. Il modello basato sull'IA attingerà dai registri meticolosamente dettagliati che Matko ha tenuto sulla stampa 3D per il team di ingegneria avanzata e produzione additiva.
Partendo da fissaggi di prova ad alto impatto e supporti di produzione, Matko e il team di ingegneri di Bendix sono riusciti a migliorare i processi, accelerare i tempi di sviluppo e ridurre i costi in tutta l'azienda.
Le difficoltà della produzione additiva nella costruzione dei veicoli commerciali
Ad oggi (novembre 2025), Bendix ha stampato oltre 3200 parti con la stampante Fuse 1+ 30 W, superando persino le prestazioni delle sue stampanti FDM ad alto volume.
Matko preleva le parti dalla Fuse Blast, che ha ridotto drasticamente i tempi di post-elaborazione delle parti SLS, facilitando la gestione di richieste di volumi più elevati.
La stampa 3D nella produzione di veicoli commerciali non è una novità, ma è quasi sempre confinata all'ambito dei reparti di ricerca e sviluppo e dei team di prototipazione iterativa. Affinché questa tecnologia sia pronta per la produzione e permetta di utilizzare parti stampate in 3D sulle strade o negli stabilimenti, è necessario che ogni produttore sviluppi sistemi di tracciabilità, in modo che ogni parte stampata in 3D possa avere la stessa tracciabilità di qualsiasi molla metallica o condotto stampato.
"Le sfide che dobbiamo ancora affrontare? Se ci serviamo della produzione additiva, dobbiamo garantire la tracciabilità fino alla stampante e alla posizione all'interno della stessa", afferma Matko.
Per le parti che contribuiscono a garantire la sicurezza dei camion da 36 tonnellate che circolano sulle autostrade interstatali, la tracciabilità potrebbe aiutare a salvare vite umane. Ma costruire un sistema automatizzato come questo richiede tempo. Sebbene Matko disponga di dati relativi agli ultimi tre anni su costi per parte, prestazioni delle stampanti, risparmi e miglioramenti in termini di efficienza, c'è ancora molto da fare. Per portare le parti per l'utilizzo finale sulle strade sarà necessario dimostrarne la validità pratica attraverso supporti di produzione, prototipi, modelli e altro ancora.
Questo attacco per telecamera è stato progettato come parte di un'installazione robotica completamente stampata in 3D in officina durante la produzione di attrezzature in alluminio. La telecamera rileva visivamente le parti che entrano in una cella di assemblaggio degli smorzatori del motore, al fine di indicare al braccio robotico quale pinza utilizzare per spostare le parti.
"Ogni parte che intendiamo realizzare con la stampa additiva viene sottoposta a diversi mesi di test. Produciamo articoli legati alla sicurezza, quindi non possiamo permetterci alcun malfunzionamento; questa è la sfida più grande per la produzione additiva", afferma Matko.
Ma prima che i prodotti stampati in 3D destinati all'utilizzo finale vengano approvati, Matko sta dimostrando la validità del proprio approccio con una gamma di fissaggi, dime, organi di presa e altri supporti di produzione stampati in 3D SLS, efficaci e convenienti, che rendono la produzione più veloce e più uniforme.
Supporti di produzione stampati in 3D a Bendix CVS
Per un'azienda che produce assemblaggi così complessi e una gamma di veicoli commerciali destinati all'utilizzo finale, i supporti di produzione e gli strumenti necessari devono essere versatili. Matko ha una flotta di diverse stampanti 3D, tutte con resistenze diverse. Tuttavia, ricorre alla tecnologia SLS quasi la metà delle volte, grazie alla sua capacità di produrre parti funzionali in grado di resistere alle sollecitazioni di test rigorosi.
"Possiamo applicare la pressione dell'aria alla SLS, possiamo effettuare la maschiatura delle parti SLS per inserire filettature o raccordi. Possiamo realizzare tanti piccoli pezzi e parti più grandi con geometrie illimitate, e ottenerli rapidamente, senza fastidiose operazioni di post-lavorazione."
Mark Matko, team di ingegneria avanzata e produzione additiva, Bendix
Matko stampa quasi ogni giorno con la serie Fuse. Questi sono alcuni dei progetti recenti in cui la SLS ha consentito a Bendix di ottenere un notevole risparmio sui costi o di ottimizzare il proprio processo produttivo, semplificando il lavoro degli operatori, riducendo i tempi di fermo macchina o sostituendo una parte difettosa.
Parte superiore del controller (produzione di 1000 parti all'anno)
In background: risoluzione del problema dell'obsolescenza dell'azienda produttrice di componenti
La produzione di questa parte in SLS potrebbe ridurre il prezzo della parte fino al 40% rispetto ai metodi tradizionali come lo stampaggio a iniezione.
Il coperchio superiore del controller copre il sistema elettronico che gestisce l'erogazione continua dell'aria nei veicoli commerciali. In precedenza veniva stampato insieme alla valvola come un unico pezzo, ma la sua produzione in piccole quantità risultava molto costosa. Poiché il settore dei veicoli commerciali richiede questo componente, la stampa 3D è una soluzione più conveniente dal punto di vista dei costi.
Sebbene si tratti di un articolo a bassa tiratura, sia i clienti dell'azienda produttrice di componenti che quelli del mercato post-vendita ne hanno bisogno, il che lo rende un componente estremamente redditizio. "In realtà, questa è una delle nostre iniziative contro l'obsolescenza, che rappresenta uno dei motivi principali per cui ricorriamo alla stampa 3D. Non vogliamo procedere alla riorganizzazione degli strumenti per queste parti, poiché si tratta di volumi ridotti. Possiamo stamparne 1000 all'anno e non sostenere più costi per le attrezzature, anche in caso di revisioni della parte", afferma Matko.
Attacco per telecamera
Questo assemblaggio composto da più parti sostiene la telecamera dotata di intelligenza artificiale utilizzata in una stazione di assemblaggio robotizzata per gli smorzatori dei motori. In passato gli smorzatori venivano realizzati a mano, mentre ora vengono prodotti da un braccio robotico completamente automatizzato. La telecamera dotata di intelligenza artificiale misura ogni componente per indicare alla cella quale misura di pinza utilizzare.
Durante la programmazione e la configurazione della cella, Matko ha stampato ogni elemento di fissaggio, supporto, staffa e pinza della serie Fuse. L'attacco della fotocamera è stato realizzato con giunti a pressione su ogni punto di incastro, in modo da poterlo assemblare con un martello e garantire una tenuta salda; è fissato alla fotocamera tramite bulloni in acciaio.
"Siamo riusciti a testare e programmare la cella robotizzata senza dover attendere gli stampi in alluminio: tutto è stato stampato con la Fuse e abbiamo potuto realizzare diverse iterazioni di ogni pezzo senza causare ritardi, risparmiando al contempo una notevole somma di denaro sui costi di lavorazione meccanica", afferma Matko.
Alloggiamento e coperchio protettivo (produzione da 1000 pezzi)
Questa parte composta da due pezzi consente di saldare il connettore alla scheda a circuiti stampati e di installarlo poi come un'unica unità. Tra le due metà è presente una guarnizione, e la parte superiore scatta in posizione.
Prima di ricorrere alla stampa 3D, Bendix ricopriva il circuito stampato con un rivestimento in plastica, iniettando il materiale intorno alla parte una volta assemblata.
"Anche se la parte non è esposta all'ambiente, ora è praticamente impermeabile. L'alloggiamento in due pezzi SLS si incastra perfettamente, quindi è possibile estrarre i componenti all'occorrenza, a differenza della plastica sovrastampata," spiega Matko.
Tester per valvola di stazionamento: valvola del cruscotto Bendix Mv -3
Questo prodotto è incluso in un banco di collaudo per test di durata complessiva. In questo tester per valvole di stazionamento, l'hardware simula l'azionamento e il rilascio dei pulsanti, proprio come farebbe un automobilista nel corso di diversi anni.
Prima della stampa 3D, Bendix utilizzava parti stampate in alluminio che usuravano prematuramente i tasti. Le parti in alluminio del tester erano più resistenti dei pulsanti, costringendo Bendix a sostituire i pulsanti prima di poter determinare il limite effettivo della loro durata.
"Con le parti in nylon SLS, possiamo stampare 20 parti sulla Fuse e sostituirle quando necessario, dato che siamo ancora nella fase di test del ciclo di vita e che è il dispositivo di fissaggio a subire l'usura, non la parte sottoposta ai test", afferma Matko.
Copertura elettrica per la manutenzione dei camion elettrici
Quando si interviene su un autoarticolato elettrico, gli operatori devono scollegare l'alimentazione elettrica per motivi di sicurezza. Sebbene il produttore di queste spine elettriche venda delle coperture, l'appaltatore potrebbe dimenticarsi di portarle con sé e in questo caso non è possibile procedere con il lavoro finché la spina non viene coperta. Invece di aspettare sei ore per un ricambio, Matko ne ha stampato uno con la Fuse in 90 minuti, consentendo così di riprendere il lavoro.
Parte del display del compressore elettrico
Questa parte del display (in alto) riproduce per un quinto il compressore elettrico prodotto e venduto da Bendix. La parte dello schermo, sebbene sia lunga solo circa cinque pollici, è dotata di un laccio che ruota davvero.
"La possibilità di stampare oggetti così dettagliati senza dover ricorrere a una lunga post-elaborazione si è rivelata fondamentale per le fiere e le visite ai clienti. Il modello 3D ci permette di mostrare come abbiamo progettato il componente reale senza dover smontare l'intero compressore", dichiara Matko.
*Il prezzo del materiale non include lo sconto per le vendite all'ingrosso. Contatta il reparto vendite per maggiori informazioni.
I prossimi passi di Bendix con la produzione additiva
Questa copertura elettrica, utilizzata per eseguire interventi di manutenzione sul camion elettrico Bendix, è stata stampata in tempi rapidi con la serie Fuse e ha permesso al team di manutenzione, riparazione e revisione di portare a termine immediatamente il lavoro, evitando così di dover guidare per ore alla ricerca del ricambio fornito dall'azienda produttrice di componenti.
Da anni Bendix si occupa della stampa di supporti di produzione, prototipi ed espositori per road show. Prima di espandersi nella produzione per utilizzo finale, l'azienda punta a diventare esperta nella produzione additiva. Bendix fa parte di Knorr-Bremse, società con sede a Monaco, in Germania. La Germania è un Paese che da anni è leader mondiale nell'innovazione della stampa 3D, soprattutto nel settore automobilistico. "La nostra azienda è di proprietà di una società tedesca che promuove l'uso della produzione additiva. L'obiettivo finale è arrivare a un punto in cui potremo iniziare a dedicarci alla produzione di oggetti stampati in 3D destinati all'utilizzo finale. Ci troviamo proprio ora in una fase in cui la tecnologia e la chimica stanno rispondendo alle esigenze dell'industria automobilistica, e sfruttare questa opportunità ci consentirà di conquistare una posizione di vantaggio nel settore", afferma Matko.
Le prospettive sembrano buone: la meticolosa documentazione tenuta da Matko ha contribuito a convincere l'intera azienda. Per alcune parti, la stampa 3D viene ora riconosciuta come alternativa alla produzione tradizionale e, per altre, come un modo per migliorare i processi.
"Il prossimo passo è la produzione additiva. Stiamo cercando di individuare le parti che possiamo realizzare con la produzione additiva. Probabilmente ci sono 10.000 parti che presentano un potenziale, e forse il 10% di queste finirà per essere stampata in 3D per l'utilizzo finale. La nostra divisione di ingegneria di produzione avanzata sta guidando un team interfunzionale incaricato di valutare le opzioni per passare dalla fase di sviluppo del prodotto a quella di produzione. Ciò comporta l'utilizzo di simulazioni, basate su standard industriali consolidati sia negli Stati Uniti che all'estero, nonché l'impiego dell'intelligenza artificiale per determinare quali componenti soddisfino i criteri richiesti per la produzione."
Per saperne di più sulla stampa 3D SLS per la realizzazione dei supporti di produzione o per la produzione di prodotti per utilizzo finale, visita il nostro sito. Per testare personalmente la Nylon 12 Powder, richiedi un campione gratuito stampato in 3D SLS.