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Creazione rapida di attrezzature

Creazione rapida di attrezzature

La creazione rapida di attrezzature è un insieme di tecniche utilizzate per fabbricare attrezzature in modo rapido, conveniente ed efficiente, in modo da poterle integrare nei processi di fabbricazione tradizionali per creare parti in tempi brevi o in quantità ridotte. La creazione rapida di stampi non crea le parti direttamente, ma crea gli strumenti come stampi, matrici o modelli, che vengono poi utilizzati nei processi di produzione tradizionali per produrre le parti finali, colmando il divario tra la prototipazione (rapida) e la produzione e consentendo la fabbricazione di parti per uso finale.

La realizzazione rapida di attrezzature consente ai produttori di convalidare le scelte di progettazione e dei materiali prima di passare alla produzione di massa, al fine di accelerare lo sviluppo del prodotto, iterare rapidamente e lanciare sul mercato prodotti migliori. Grazie alla produzione rapida di attrezzature, i team ingegneristici hanno la possibilità di utilizzare materiali di produzione per valutare le prestazioni delle parti in applicazioni reali, nonché di produrre quantità limitate di prodotti per eventuali fasi beta e test di convalida. La creazione rapida di attrezzature può anche aiutare a risolvere eventuali problemi legati al processo di fabbricazione, prima di investire in costose attrezzature di produzione.

La produzione rapida di attrezzature può integrarsi a una serie di processi di fabbricazione tradizionali per la produzione di parti in plastica, silicone, gomma, materiali compositi e perfino metallo.

In alternativa, la produzione rapida di attrezzature è anche un metodo efficace per produrre serie personalizzate o limitate di parti per utilizzo finale utilizzando i processi di fabbricazione tradizionali, che sarebbe altrimenti impossibile per via del costo delle attrezzature convenzionali. Questo consente ai produttori di testare i nuovi prodotti sul mercato, offrire una gamma più ampia di prodotti o personalizzare le parti a seconda delle esigenze dei clienti.

Creazione rapida di attrezzature

Materiali consigliati da Formlabs

Formlabs offre un'ampia gamma di materiali che possono essere utilizzati per la stampa 3D di un'ampia varietà di stampi rapidi sulle stampanti 3D Formlabs. La scelta del materiale giusto dipende dall'applicazione in questione.

ResinaApplicazioneDettagli
High Temp ResinStampaggio a iniezioneResiste fino a 238 °C a 0,45 MPa. Prototipi e parti finali dettagliati e precisi che richiedono un'elevata stabilità termica, come stampi e inserti, parti esposte ad aria calda, gas e flusso di liquidi, nonché attacchi, alloggiamenti e fissaggi resistenti al calore.
Clear Cast ResinFusione a cera persaProduci parti con caratteristiche come sottosquadri, canali e pareti sottili che sono difficili da modellare con i metodi di fusione tradizionali. Progettata per modelli di grandi dimensioni.
Fast Model ResinTermoformaturaLa resina più veloce di Formlabs, in grado di stampare a velocità superiori a 100 mm all'ora. Stampa modelli dentali in pochi minuti o prototipi di grandi dimensioni in meno di due ore.
Rigid 10K ResinStampaggio a iniezioneResiste fino a 218 °C a 0,45 MPa. Elevata rigidità, resistenza meccanica, al calore e ai prodotti chimici.
Tough 1500 ResinTermoformaturaProduce parti rigide e flessibili che si piegano e si ripiegano rapidamente in caso di uso ripetuto. Ideale per prototipi funzionali, dime e fissaggi e connettori sottoposti a flessione temporanea o ad alte sollecitazioni.
Nylon 12 Powder (SLS)Applicazioni per parti finali
Dime, fissaggi e strumenti di produzione
Dime resistenti agli urti senza supporti. Elevata rigidità e resistenza.

Considerazioni di progettazione

Segui le buone pratiche di Formlabs quando progetti un modello 3D. Considera il tipo di materiale e la generazione della stampante, poiché potrebbero avere requisiti specifici per il successo della stampa. Inoltre, la progettazione di uno strumento può richiedere considerazioni specifiche per il processo. Per maggiori informazioni, consulta i singoli articoli sulle applicazioni.

Considerazioni sulla stampa

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

Orienta le parti sulla piastra di stampa in modo che le superfici interne critiche siano prive di segni di supporto.

Massimizza la densità di stampa per le parti stampate a SLS con il posizionamento 3D.

Considerazioni sulla post-elaborazione

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 fresatura o la foratura, calcola i requisiti di serraggio in base ad avanzamento e velocità, alla potenza dell'apparecchio e al materiale selezionato, nonché alla sicurezza.

Per prolungare la vita utile della parte stampata in 3D, Formlabs consiglia di:

  • allentare eventuali bulloni e ridurre le forze di serraggio dopo aver completato le operazioni secondarie per evitare un carico continuo.
  • Aumenta la funzionalità delle parti stampate in 3D con parti standard.
  • Utilizza molle, guide inclinate o leve per sollevare la parte dalla superficie dell'attacco.

Raccomandazioni e limitazioni per l'uso finale

La stampa 3D è una soluzione potente per produrre strumenti in modo rapido e a basso costo internamente. I principali vantaggi sono la velocità, la riduzione dei costi, la libertà di progettazione, la scelta dei materiali e la flessibilità. È particolarmente consigliata per:

  • Prototipazione
  • Test di convalida del prodotto
  • Produzione personalizzata
  • Produzione su richiesta o in piccole serie
  • Produzione ponte

Alcune limitazioni:

  • I materiali possono degradarsi se utilizzati oltre la resistenza alla temperatura dichiarata.
  • Le parti stampate possono deformarsi nel tempo se sottoposte ad alta pressione o carico; potrebbe essere necessario un rinforzo.

Risorse addizionali

Guida alla realizzazione di stampi rapidi