Integrazione Additiva: la via di ZARE per l’efficacia in produzione

Benché parta da una base di forte competenza tecnologica, ZARE è, ogni giorno, sempre più scelta per la trasversalità dell’approccio. In ambito industriale il prezzo è certamente una delle componenti su cui gli ingegneri pongono l’attenzione, ma è l’efficacia complessiva del progetto a dettare la strategia produttiva. Integrazione Additiva è approccio strategico di cui le tecnologie e le competenze diventano tattiche.

I metodi produttivi

I metodi di manifattura possono essere suddivisi in tre gruppi principali: le tecniche di stampaggio, la produzione sottrattiva e la produzione additiva o Additive Manufacturing.

Stampaggio

Le tecniche di stampaggio includono processi come stampaggio ad iniezione, pressofusione e termoformatura: il pezzo richiesto viene quindi ottenuto applicando calore o pressione alla materia prima - sia essa metallo, plastica, o una combinazione dei due - all’interno di uno stampo.

Lo stampo inserisce alti costi fissi indipendenti dal numero di parti da realizzare ed introduce l’ovvia conseguenza della sua produzione, spesso complessa, che deve portare ad un manufatto nato per durare nel tempo ed in grado di replicare una moltitudine di pezzi. Di non secondaria importanza, per il calcolo dell’efficienza produttiva complessiva, è il costo di stoccaggio a magazzino degli stampi in attesa d’uso o di riuso. Viste queste caratteristiche e il necessario investimento iniziale, si tratta di tecniche che risultano maggiormente efficaci quando i volumi richiesti sono alti.

Lo stampaggio è un metodo di produzione insostituibile e storicamente largamente utilizzato. Dal punto di vista del progettista è utile ricordare che richiede spessori di parete uniformi e angoli di sformo che devono essere progettati con cura, limitando, di conseguenza, la libertà nel design.

Manifattura sottrattiva

La produzione sottrattiva permette di ottenere manufatti a partire da un blocco di materia prima. La macchina utensile si occupa di rimuovere la parte del materiale in eccesso fino ad ottenere il risultato richiesto. Le tipologie di operazioni si possono riassumere in taglio, foratura, tornitura e fresatura con macchine a controllo numerico (CNC). Questi metodi garantiscono accuratezza e una qualità eccellente della superficie.

La generazione di molto materiale di sfrido, e la corretta gestione e smaltimento, è uno degli elementi di inefficienza indiretta della modalità produttiva che, in ogni ogni caso, risulta un’ottima scelta per molti progetti, soprattutto quando le geometrie da produrre non sono estreme e quando i volumi di produzione richiesti sono medi.

Geometrie complesse si possono raggiungere, con l’imprescindibile esperienza di operatori esperti, grazie all’utilizzo di macchinari che permettano di raggiungere agevolmente tutte le zone da cui è necessario sottrarre il materiale e cambiando l’orientamento del pezzo in modo adeguato durante la lavorazione.

Manifattura additiva

L’Additive manufacturing, o stampa 3D industriale, produce oggetti aggiungendo materiale uno strato alla volta: ogni strato successivo si unisce a quello precedente fino a quando la parte non è completa. Tale modalità produttiva garantisce un dettaglio molto elevato, permettendo, inoltre, di progettare geometrie estreme come, ad esempio, fori e canali interni, non realizzabili con altre tecniche.

Si tratta di una tecnologia flessibile ed efficiente che permette molta libertà e personalizzazione in fase di progettazione; viene utilizzata per la produzione di prototipi, pre-serie e piccoli lotti in tempi decisamente ridotti.

Inizialmente collegato alla produzione di prototipi, l’Additive Manufacturing viene sempre più sfruttato per la produzione di veri e propri prodotti e componenti pronti per poter essere utilizzati e posizionati sul mercato, soprattutto nei settori più critici come l’industria aerospaziale, l’automotive e il medicale. Grazie all’innovazione e alla disponibilità di macchine sempre più all’avanguardia è infatti stato possibile superare le iniziali criticità relative alle dimensioni riproducibili e ai materiali impiegati, ampliando le possibilità di utilizzo.

Economicità relativa: il parametro per misurare l’efficacia produttiva

Quando si tratta di scegliere il metodo produttivo più adatto, vi sono molti fattori da tenere in considerazione: caratteristiche del design, destinazione d’uso, proprietà desiderate, tempi di produzione, ecc..
Uno dei concetti con cui entriamo molto spesso in profondità con il cliente è quello della economicità relativa.
Per l’Additive Manufacturing si considera, storicamente, un costo pressoché identico all’aumentare dei pezzi. Per mettere a confronto le tecnologie, sempre dal punto di vista storico-accademico, viene spesso proposto un grafico del tipo che segue:

Comparazione metodi produttivi

La maggior parte degli approcci produttivi può essere riassunta con la rappresentazione di sopra e manifesta quanto l’additivo sia efficace nella produzione di piccole serie.
Sempre in termini di approccio storico, l’additivo è associato alla produzione di elementi funzionali in cui è la geometria, difficilmente realizzabile diversamente in piccoli numeri, ad offrire un vantaggio intrinseco tale da compensare, in efficacia, l’inevitabile maggior costo per singolo elemento.
Il vantaggio dell’additivo non si limita alle nuove possibilità offerte dalla tecnologia per un numero esiguo di pezzi speciali: l’approccio integrato permette di raggiungere una convenienza relativa in un numero molto più ampio di casi.

Integrazione Additiva, la strategia che va oltre l’ibridazione tecnologica

L’ibridazione tecnologica – tra additivo e sottrattivo - è solo una parte di quello che possiamo considerare Integrazione Additiva.
L’obiettivo dell’Integrazione Additiva è quello di trovare, a livello di progetto e non solo di singolo elemento, la combinazione tra:

  • numero di pezzi da realizzare,
  • possibilità delle tecnologie – anche combinandone più di una,
  • attività di ottimizzazione nel design - nelle funzionalità e nelle modalità di messa in macchina,
  • test di laboratorio su materiali e campioni di pre-produzione,
  • valorizzazione dei tempi di produzione e consegna.

Lo scopo è quello di trovare il punto di pareggio per rendere il progetto, nel suo complesso, più efficace.

Punto di pareggio

Conveniente è un termine ampio e non si riferisce solo al costo. Quando si entra nel campo dell’Integrazione Additiva funzionale ad un progetto industriale il costo è uno degli elementi da considerarsi, sicuramente rilevante, ma non esclusivamente determinante.

Zare è il service di Additive Manufacturing industriale che offre le competenze combinate di esperti di produzione, esperti di tecnologia ed ingegneri specializzati il cui scopo è ottenere la migliore l’economicità relativa, quella combinazione di parametri eterogenei che rendono l’applicazione industriale maggiormente efficace.

Zare è il service che investe costantemente nell’allestimento tecnologico in-house perché la velocità di esecuzione è sempre più spesso uno degli elementi di maggior rilievo nella perfetta riuscita di un progetto industriale.

Due stabilimenti produttivi, oltre 50 persone a formare l’Additive Team. Zare è il perfetto partner industriale per la Produzione Rapida.