I componenti metallici sono molto apprezzati per la loro durata, resistenza, affidabilità e resistenza all'usura e alle alte temperature. La lavorazione dei metalli è un elemento fondamentale nella produzione globale e svolge un ruolo cruciale in settori di utilizzo finale come quello automobilistico, aerospaziale, edile, energetico e dei beni di consumo. La necessità di precisione, efficienza e scalabilità ha guidato l'evoluzione di strumenti e tecniche.

Lavorazione meccanica, saldatura, formatura e fusione sono metodi comuni per la produzione di componenti metallici. Ciascuno di questi processi richiede strumenti specializzati per mantenere il metallo in posizione nonostante le elevate forze, il calore o l'esposizione a sostanze chimiche e per garantire precisione, sicurezza e replicabilità nella produzione.

• Le dime aiutano a guidare gli strumenti di taglio per garantire tagli uniformi e precisi.
• Gli attacchi tengono i pezzi in posizione durante la lavorazione o la saldatura per evitare movimenti che potrebbero causare errori.

I metodi di produzione tradizionali, come la lavorazione CNC, la fusione o l'assemblaggio manuale, richiedono molto tempo e sono costosi. Le tecnologie di stampa 3D, come la stereolitografia (SLA) e la sinterizzazione laser selettiva (SLS), offrono un'alternativa più rapida ed economica per la produzione di dime, fissaggi e attrezzature per la lavorazione dei metalli.

Questo articolo di assistenza si concentra su dime e fissaggi stampati in 3D per lavorare con parti metalliche per la saldatura e la lavorazione. Per ulteriori informazioni su altri strumenti stampati in 3D, consulta l'articolo di assistenza corrispondente:

• Dime, fissaggi e strumenti di produzione per l'assemblaggio, le ispezioni, le parti di ricambio, ecc.
• Matrice per la formatura della lamiera
• Modelli per la fusione a cera persa industriale
• Stampi per lo stampaggio a iniezione, la formatura in silicone, lo stampaggio a soffiaggio e la termoformatura

Formlabs offre materiali resistenti per la lavorazione dei metalli. Tuttavia, le raccomandazioni variano a seconda dei casi d'uso.

Dime per la lavorazione

La lavorazione è un processo di produzione sottrattivo che rimuove il materiale da un pezzo in lavorazione utilizzando strumenti come torni e frese per produrre componenti di precisione. Le dime e gli apparecchi tengono saldamente in posizione i pezzi e assicurano un allineamento preciso durante la lavorazione.

I requisiti tecnici di queste dime includono un'elevata rigidità per sopportare le forze di taglio, dimensioni precise per mantenere l'allineamento, stabilità termica per resistere alla distorsione causata dal calore generato durante la lavorazione meccanica, assorbimento delle vibrazioni e resistenza ad agenti refrigeranti, fluidi da taglio e detergenti che circolano all'interno delle macchine.

Formlabs consiglia vivamente di stampare dime di lavorazione con la Nylon 12 Powder sulle stampanti della serie Fuse, grazie alla sua resistenza chimica. Altri vantaggi:

• Elevata resistenza alla trazione (50 MPa)
• Ideale per assemblaggi complessi e parti resistenti
• Le parti stampate con la Nylon 12 Powder assorbono poca umidità e sono resistenti a luce, calore, sostanze chimiche e solventi di raffreddamento.

Attrezzature per la saldatura

La saldatura è un processo di fabbricazione che unisce i materiali applicando calore e pressione per creare legami forti. Dime e fissaggi sono essenziali per posizionare con precisione i pezzi da lavorare e mantenere l'allineamento durante la saldatura.

I requisiti tecnici per questi fissaggi includono resistenza al calore, rigidità e durevolezza elevate per gestire cicli ripetuti senza deformarsi. L'allineamento di precisione e la facilità di fissaggio sono essenziali per ottenere saldature accurate e ripetibili, mentre le misure di sicurezza e l'accessibilità sono fondamentali per la protezione del personale.

Formlabs consiglia di stampare le dime di saldatura con la Rigid 10K Resin sulle stampanti della serie Form per la sua resistenza alle alte temperature.

Digitalizza i design delle attrezzature esistenti con l'ingegneria inversa per passare a un inventario digitale o individua le necessità di attrezzature e progetta nuovi file. Quando si progetta una dima o un fissaggio stampato in 3D, diverse considerazioni chiave di progettazione differiscono dagli strumenti tradizionali in metallo lavorati a macchina, consentendo caratteristiche uniche possibili solo con la produzione additiva:

• sfruttare geometrie complesse e creare dettagli interni intricati come canali, sottosquadri e strutture cave.
• Crea dime leggere con strutture a reticolo o a nido d'ape per ridurre il peso senza sacrificare la resistenza.
• Progetta con uno spessore delle pareti di 2-3 mm.
• Integra funzionalità come morsetti, localizzatori e guide in un'unica parte per semplificare la progettazione e ridurre la necessità di componenti assemblati.
• Incorpora smussi lisci con raggi di 1-2 mm nei punti di sollecitazione per aumentare la resistenza.
• Aggiungi funzionalità ergonomiche come impugnature personalizzate o bordi sagomati direttamente nei progetti.
• Progetta dime e fissaggi modulari che possono essere facilmente personalizzati o aggiornati.
• Semplifica l'assemblaggio con progetti monopezzo.

Segui le buone pratiche di Formlabs per l'orientamento dei modelli.

Quando stampi su una stampante SLA, orienta le parti in modo da ridurre al minimo i supporti sulle superfici funzionali e rinforza le pareti se necessario.

Segui le buone pratiche di Formlabs per il lavaggio e la polimerizzazione post-stampa delle parti. Per le istruzioni specifiche sul lavaggio e la polimerizzazione, consulta i singoli articoli sui materiali. Considera un'ulteriore post-elaborazione per aumentare resistenza, durata e l'esperienza dell'utente, come la galvanizzazione o il rivestimento per le parti stampate in SLA o la sabbiatura per le parti stampate in SLS.

• Confronta la parte stampata con il modello CAD originale. Utilizza un calibro, un micrometro o un altro strumento di metrologia per la convalida.
• Esegui un test delle prestazioni funzionali del fissaggio. Quando la parte viene caricata sul fissaggio, presta molta attenzione a come è posizionata rispetto alle superfici di posizionamento e ai supporti. I fissaggi progettati e realizzati correttamente sosterranno la parte impedendone il movimento una volta applicata la forza di serraggio.
• Per i processi con forze operative più elevate, come la lavorazione meccanica, calcola i requisiti di serraggio in base alle velocità di avanzamento e di rotazione, alla potenza della macchina e al materiale selezionato, nonché alla sicurezza.

La stampa 3D di dime e fissaggi offre una soluzione pratica alle sfide della produzione tradizionale delle attrezzature nella lavorazione dei metalli. Consente di produrre più velocemente, con costi ridotti e una maggiore flessibilità di progettazione. È un vantaggio soprattutto per gli strumenti personalizzati in processi come la lavorazione meccanica e la saldatura, che richiedono precisione e resistenza. È particolarmente consigliata per:

• Piccole e medie produzioni di circa 1000 parti per dime o 3000 saldature per fissaggio
• Strumenti personalizzati precisi e resistenti per configurazioni multi-parte o geometrie irregolari
• Opzione di produzione economica e altamente flessibile

Alcune limitazioni includono:

• Le parti stampate in SLA mostrano usura nel tempo
• Non sono resistenti come dime o fissaggi in metallo. Considera la possibilità di rivestire o sigillare le parti stampate per aumentarne la longevità.

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