Sostituire dime e fissaggi prodotti a macchina con parti stampate in 3D

Indice

Le dime e i fissaggi vengono usati per semplificare e rendere più affidabili i processi di produzione e assemblaggio, in modo da ridurre i tempi di ciclo e migliorare la sicurezza dei lavoratori.

Normalmente i produttori fabbricano le attrezzature in metallo, in-house o attraverso fornitori esterni. A seconda delle forze applicate sulle parti, però, non è sempre necessario che tutti gli strumenti siano fatti di metallo.

La stampa 3D stereolitografica (SLA) di materiali ha fatto grandi progressi, ed esistono diverse resine funzionali che sono molto adatte alla stampa 3D di dime e fissaggi, tra cui le resine standard e le resine ingegneristiche di Formlabs. I fabbricanti di tutto il mondo usano questi materiali per sostituire i fissaggi di metallo nei processi di lavorazione meccanica, nelle linee di assemblaggio elettroniche, nelle fonderie e in altre strutture di produzione.

Pankl Racing Systems usa dime su misura stampate in 3D per la produzione di componenti per moto.

Continua a leggere per scoprire sette esempi di dime e fissaggi che possono essere stampati in 3D e che potrai usare come spunto per cominciare a implementare la stampa 3D nella tua linea di produzione.

Questo articolo è un estratto del nostro whitepaper Design di dime e fissaggi stampati in 3D. Scarica il whitepaper completo per ulteriori informazioni sui fondamenti e le buone pratiche per il design di dime e fissaggi, nonché per ricevere consigli sulla verifica dei fissaggi stampati.

Scarica il whitepaper: Design di dime e fissaggi stampati in 3D

Inserti a ganasce morbide per morse

Gli inserti a ganasce morbide vengono creati su misura per la geometria specifica di una parte, permettendo il bloccaggio di parti più complesse senza rovinare le parti di metallo o di plastica più morbide. La stampa 3D con materiali come la Tough Resin di Formlabs è un buon metodo per produrre inserti a ganasce morbide e fissaggi, grazie alla velocità di stampa e al basso costo di fabbricazione anche per parti complesse.

Una parte stretta all’interno di inserti a ganasce morbide stampati con la Tough Resin di Formlabs.

Guide di foratura

Le guide di foratura evitano che la punta del trapano venga deviata e aiutano a preservare i requisiti di tolleranza angolare e cilindrica.

Boccola incastrata a pressione in una dima per trapano stampata con Tough Resin di Formlabs.

Le boccole per guide di foratura possono essere a incastro, a pressione o avvitabili, e sono acquistabili presso rivenditori industriali come McMaster-Carr. Per le dime stampate con SLA, funzionano meglio le boccole progettate specificamente per l’uso con plastiche.

Usa le guide di tolleranza del nostro whitepaper sull'aggiustaggio in campo ingegneristico per determinare la giusta misura dei buchi per l’incastro a pressione.

Calibri passa/non passa

Un semplice controllo di tolleranza usando un modello o un calibro può aiutare gli ispettori addetti al controllo qualità a determinare velocemente se una parte è idonea per l'utilizzo finale. I calibri passa/non passa stampati in 3D risultano utili quando la funzione corretta della parte è determinata da differenze minime della sua forma e delle dimensioni, e questi valori non possono essere verificati facilmente con pinze, micrometri o altri strumenti metrologici, come nel caso delle parti di gomma complesse.

Un calibro passa/non passa per l’ispezione di una guarnizione in gomma, stampato con la Clear Resin di Formlabs.

I calibri passa/non passa sono una maniera veloce ed economica di implementare controlli della qualità addizionali in una catena di assemblaggio o di produzione.

Consiglio: in alcune applicazioni i calibri possono usurarsi con il tempo e causare errori nei controlli della qualità. Grazie al costo ridotto e alla facilità di produzione, i calibri stampati in 3D possono essere ristampati e sostituiti rapidamente, a seconda delle necessità o stabilendo una cadenza periodica, e prevenire così problemi di qualità dovuti all’usura, particolarmente frequenti nei casi in cui le parti che toccano i calibri passa/non passa sono di metallo duro.

Dime di assemblaggio

Per molti prodotti la parte più laboriosa del processo di fabbricazione è connettere le parti o aggiungere dispositivi di fissaggio per assemblaggi parziali o completi. Stampare le dime di assemblaggio di parti specifiche in 3D riduce la durata dei cicli, migliora il workflow ergonomico per i tecnici di assemblaggio e aumenta l'uniformità tra le unità di produzione.

Una dima di assemblaggio usata per la produzione delle stampanti 3D Form 2 di Formlabs.

Dime di smontaggio

Lo smontaggio è necessario per esaminare prodotti che non hanno superato le ispezioni, correggere errori o accedere ai dispositivi per aggiornamenti o riparazioni. Usare dime di smontaggio accelera il processo e riduce il rischio di danni. Ad esempio, per separare un contenitore con incastri a scatto entrambi, gli incastri devono essere aperti contemporaneamente per evitare danni alle parti.

Dima di smontaggio per separare contenitori con incastri a scatto creati con la White Resin di Formlabs.

Dime di bonding

Grazie al loro costo ridotto, le dime di bonding stampate in 3D possono essere sostituite più regolarmente rispetto alle dime di plastica o metallo. In teoria, con una progettazione e una manutenzione corretta, le dime di bonding e i fissaggi non dovrebbero mai essere sostituiti o buttati. In pratica, però, dipende tutto da come vengono usate dalle diverse aziende.

Adesivo applicato su una parte di una dima di bonding stampata con la Durable Resin di Formlabs.

 

Consiglio: ricoprire la dima di bonding con un distaccante renderà più facile la pulizia di eventuali gocce di adesivo sulla dima.

Etichettatura, marcatura e mascheratura dei modelli

Le dime stampate in 3D risultano utili in applicazioni a bassa intensità, come ad esempio applicare etichette esattamente nello stesso punto su diverse unità o mascherare un'area per la marcatura.

Usando la Flexible Resin di Formlabs è possibile creare un modello di mascheratura conforme che corrisponda esattamente alla superficie della parte. Per applicazioni dove sia necessario un modello più rigido, consigliamo invece la Durable Resin.

Dima a cerniera per l’applicazione di tacche volumetriche stampata con la Tough Resin e la Durable Resin di Formlabs.

Parti surrogate

Anche se non sono esattamente come fissaggi o dime, le parti surrogate vengono usate frequentemente per testare fissaggi o dime prima di passare alla produzione di parti finali, in modo da poter velocizzare le linee di fabbricazione e di assemblaggio e risolvere in anticipo eventuali anomalie del processo.

Le parti surrogate permettono la verifica dei processi di fabbricazione con stampe 3D a basso costo, evitando di mettere a rischio componenti di valore come gli assemblaggi elettronici.

Le stampe SLA sono una buona soluzione per le parti surrogate, grazie alla loro precisione dimensionale e all’abilità di replicare caratteristiche importanti per la risoluzione di aspetti di produzione e usabilità che altri processi di stampa, come ad esempio la modellazione a deposizione fusa (FDM), potrebbero non riprodurre. Inoltre, visto che le parti stampate con SLA sono altamente isotrope, si comporteranno in maniera più simile a quelle stampate a iniezione rispetto alle parti FDM anisotrope.

Scopri come Google ATAP ha usato le parti surrogate stampate con la High Temp Resin di Formlabs e ha ridotto dell’85% il tempo di produzione di un componente fondamentale, risparmiando oltre 100 000 $.

Migliorare il design di dime e fissaggi

 

Scarica il whitepaper completo di 20 pagine per scoprire di più sulla progettazione di dime e attrezzi e su come sfruttare al meglio la stampa 3D per ridurre i costi, i tempi di sviluppo e creare un workflow di produzione più efficiente, dall’ingegnere della progettazione fino al tecnico di produzione.

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