La prototipazione è un insieme di tecniche industriali volte alla realizzazione fisica di un oggetto. Esso viene progettato, realizzato, testato ed eventualmente rivisto e rimodellato con lo scopo di ottenere un risultato finale verosimile, in modo tale da poter passare poi alla produzione effettiva del pezzo. Il prototipo, quindi, è il modello originale o il primo esemplare di un manufatto, rispetto a una sequenza di eguali o similari realizzazioni successive. Normalmente è costruito in modo artigianale e in scala 1:1, sul prototipo verranno effettuati collaudi, modifiche e perfezionamenti parallelamente alla progettazione, fino al prototipo definitivo, da avviare alla produzione in serie. Non per tutti i progetti è fattibile sviluppare un prototipo ma, nella stragrande maggioranza dei casi, lo sviluppo del prototipo potrebbe rivelarsi incredibilmente vantaggioso e determinante. Bisogna tener ben presente che i prototipi sono stati alla base di invenzioni e dell’avanzamento tecnologico. Vediamo ora una scaletta degli step da eseguire e in quale fase di questi si colloca la prototipazione: DOMANDA DEL CLIENTE ANALISI DELLA DOMANDA PROGETTAZIONE Brainstorming Ricerca Realizzazione dei bozzetti di studio Creazione di diversi tipi di prototipi basati sui bozzetti prodotti. TEST OPINIONE DEL CLIENTE CON CONSIDERAZIONI FINALI SVILUPPO Analizziamo ora i benefici e gli svantaggi della prototipazione. I BENEFICI -Riduzione del tempo e dei costi. Purtroppo c’è la credenza secondo cui non si possa ricorrere alla prototipazione nel caso di progetti con una deadline molto stretta e tassativa. Fortunatamente, grazie alla stampa 3D, si è riusciti a far ricredere coloro che la pensavano in questo modo: prototipare tramite la stampante 3D non rallenta i tempi di studio del progetto, anzi, è risultato essere uno dei metodi di prototipazione più veloci ed economici. Grazie a ciò, il cliente ha la possibilità di anticipare costi esosi o il possibile bisogno di modifiche, ma può anche individuare per tempo errori o potenziali disastri. Un prototipo ben costruito garantisce qualità e durevolezza all’oggetto nel corso del tempo. -Riesce a far sentire il cliente parte integrante del team. Molti clienti vogliono essere coinvolti anche nelle dinamiche più difficili e complicate del progetto. La prototipazione favorisce il lavoro di squadra permettendo al cliente di essere presente durante tutte le fasi del progetto, a quel punto non è importante che egli abbia esperienza nel mondo del design e della progettazione, la prototipazione riesce ad unire gli ambiti più diversi. Grazie alla prototipazione il cliente può dare un feedback immediato, richiedere cambiamenti o modifiche tecniche. Il ruolo fondamentale del prototipo è quello di evitare fraintendimenti o errori di comunicazione durante il processo di sviluppo. GLI SVANTAGGI -Analisi insufficiente Spesso si riscontrano svantaggi nel caso in cui la progettazione è stata o insufficiente o superficiale. Concentrarsi solo su determinati meccanismi o dettagli non è mai la soluzione più ottimale perché, lavorando in questo modo, l’oggetto non viene analizzato e sviluppato nel suo insieme, perdendo così di vista lo scopo per cui è stato ideato. In un ipotetico scenario finale si avrebbero poche informazioni, uno stallo del prototipo e della progettazione con conseguente scarsa qualità. -Non fattibilità di sviluppo. Come è stato detto all’ inizio, non per tutti i progetti è fattibile la prototipazione, un motivo potrebbe essere la dimensione dell’oggetto. La prototipazione (soprattutto quella rapida) non è molto adatta allo sviluppo di oggetti di grandi dimensioni. Certo, si possono sempre trovare soluzioni alternative, come ad esempio suddividere l’oggetto in diverse parti e svilupparle singolarmente, per poi andare a ricostruire l’oggetto intero (vedi la vite) , ma questo potrebbe pesare molto sul team e soprattutto potrebbe far aumentare i costi ed i tempi di realizzazione. CONCLUSIONI È un dovere ricorrere alla prototipazione nel caso in cui i progetti richiedano un continuo feedback e molte rivisitazioni. Il prototipo è la linea guida dell’intero progetto, e del suo eventuale successo.
Una vite… ad altezza umana.
Noi di SUPER3D abbiamo realizzato per l’azienda EJOT un prototipo alquanto insolito, si tratta di una vite dalle dimensioni mai viste, la cui altezza è di 1,60 m per 290 kg di peso. Questo progetto è servito all’azienda per battere un record mondiale di sollevamento, e direi che siamo riusciti a soddisfare le aspettative del cliente sia dal punto di vista del peso raggiunto (max 300 kg) sia dal punto di vista dell’estetica finale. Come primo step abbiamo anzitutto svolto uno studio di progettazione ed engineering. E’ un passaggio obbligatorio ma fondamentale in quanto permette di valutare al meglio le possibili procedure da effettuare per la realizzazione di un prototipo; soprattutto se, come in questo caso, sono richieste molte lavorazioni e molti procedimenti. L’approccio cambia a seconda del progetto che si ha davanti, nel nostro caso ci ha consentito di valutare una realizzazione tramite un mix di tecniche e materiali. L’anima della vite è composta da un blocco di alluminio saldato, sulla cui superficie sono state incollate delle stampe 3D che sono andate a ricostruire l’aspetto esteriore della vite. Queste parti esterne sono state stampate in PLA da noi “in casa” dove, dopo alcune settimane di stampa, sono state carteggiate, incollate all’alluminio, stuccate ed infine verniciate. Durante la fase di assemblaggio e costruzione della vite, un continuo monitoraggio del peso ci ha permesso di tenere sotto controllo la vite, confermando però gli studi di engineering effettuati in precedenza. Lo stesso procedimento è stato svolto per il carrello, le travi di acciaio sono state saldate tra di loro (in modo da poter fungere sia da sostegno alla vite che da trasporto) e successivamente verniciate di rosso. Ecco di seguito delle immagini che illustrano i vari passaggi svolti per la realizzazione del prototipo. Continuate a seguirci e a rimanere aggiornati, un progetto simile ( se non addirittura più bizzarro) potrebbe bussare alla nostra porta da un momento all’altro.
Alluminio CNC
Qui di seguito siamo lieti di mostrarvi dei nuovi pezzi in realizzati in alluminio tramite lavorazione CNC.
Nuove parti per Harley Davidson V-ROD
Per una moto di prossima pubblicazione, ovvero una Harley Davidson V-ROD di un nostro cliente da noi di GIVEN motodesign, specializzati in moto custom, abbiamo realizzato alcune parti sostitutive a quelle originali ed altre aggiuntive. Le immagini sotto illustrano il nuovo supporto per il tomtom in ABS, il porta-targa sempre in ABS, verniciati entrambi. Il supporto airbox in alluminio anodizzato e le staffe in acciaio tagliato a laser.
CNC
Le macchine CNC (Computer Numerical Control) sono la nostra attività principale di prototipazione. Abbiamo oltre 30 unità di macchine CNC ad alta precisione in diverse dimensioni della piattaforma di lavoro. Questi macchinari vengono principalmente utilizzati per esportare materiale e creare oggetti di qualsiasi tipo, dal tavolino di design a componenti meccanici di alta precisione. Si parte da un blocco di materiale grezzo che, attraverso una fresa, asporta materiale fino all’ottenimento dell’oggetto finito. Sono ottime da utilizzare in pre-serie, poiché si lavora su files 3D che nascono per una produzione di serie, quindi già esenti da difetti di forma. Offriamo diversi tipi di materiali: plastici e metallici.Oltre le macchine CNC a 3 assi sono disponibili anche quelle a 5 assi. SUPER3D supporta la fase dello sviluppo del progetto mediante il processo della prototipazione rapida con tecnologia CNC, in quanto è estremamente veloce, versatile ed economica.
Test di stampa 3D alveolare
Noi di Super3D amiamo la sperimentazione e l‘innovazione, per questo motivo abbiamo deciso di effettuare i nostri esperimenti con la stampa 3D alveolare di un paralume. La scelta del paralume è stata effettuata per un motivo ben preciso, la luce permette di vedere alla perfezione ogni dettaglio della struttura. Per la realizzazione del pezzo ci siamo affidati alle nostre fedelissime stampanti FDM. Fin da subito, abbiamo giocato un pochino con i parametri ed i settaggi di stampa, lo riempimento è stato impostato al 20%, le pareti del pezzo invece sono state completamente eliminate, in modo tale da portare all’esterno la struttura alveolare dell’oggetto. Questa operazione, oltre a permettere la visione della struttura creata dalla stampante (grazie al filtraggio della luce attraverso il materiale stampato), ha permesso di ottenere un effetto di diffusione della luce molto delicato ed affascinante. Questa prima sperimentazione ci ha dimostrato nuovamente come la tecnologia additiva della stampa 3D sia rivoluzionaria. Noi di Super3D continueremo nella direzione della ricerca in questo ambito, non mancheremo di aggiornarvi sui nostri progressi!
Prototipazione di una barca a vela
Ultimamente abbiamo lavorato con il settore nautica di lusso per la realizzazione di modelli in scala di yacht a motore e barche a vela, in questo articolo ci terremmo a presentare un caso in particolare in cui il prototipo in questione (il modello di una barca a vela dalle alte prestazioni dinamiche associate ad un ottimo comfort di crociera) è stato realizzato in Ureol CNC. La tecnologia ed il materiale sono state consigliate da noi di Super3D poichè rappresentano la scelta migliore per velocità di lavorazione, resa estetica e funzionalità del modello finale. Il file 3D fornito dalla casa produttrice della barca è stato ottimizzato da noi di Super3D, in modo tale da poter ottenere un preventivo preciso (i preventivi vengono effettuati per più materiali, così da poter valutare più possibilità ed effettuare la scelta migliore) e per poterlo inserire direttamente nelle macchine a controllo numerico per la fresatura. Dalla fase di richiesta di preventivo (avvenuto in meno di 24h) alla consegna al cliente del prototipo finito sono trascorsi 10 giorni lavorativi in tutto, con un risultato finale a detta del cliente perfetto. Metteteci alla prova, saremo felici di poter realizzare i vostri prototipi.
Consigli per la stampa 3D
La stampa 3D è un mondo fantastico, senza limiti ed in continua evoluzione. E’ una nuova tecnologia che in futuro vorremmo poter vedere in tutte le nostre case. Per voi pionieri della stampa tridimensionale, in questo articolo, vogliamo dare alcuni consigli e dritte per migliorare le vostre stampe 3D. L’ABS è un materiale difficile da stampare se paragonato al PLA, infatti può dare dei problemi di adesione al piatto di stampa. Per risolvere questi problemi generalmente basta ricorrere all’ innalzamento della temperatura del piatto (va portata intorno ai 100°) e all’ applicazione sul piatto stesso di nastri appositi, utili al miglioramento delle proprietà adesive del piatto. Ma se queste soluzioni non bastano, dovrete ricorrere al “succo di ABS”. Per ottenere questa pozione magica, che migliorerà decisamente l’adesione dalle stampe al piatto, occorrono pochi ed economici ingredienti: -Acetone -Filamento ABS -Bottiglietta di plastica Per la preparazione del succo di ABS, iniziate versando 250 ml di acetone nella bottiglietta, aggiungete 7/8 pezzi di filamento di ABS dello stesso colore che intendete stampare (tagliateli di una lunghezza tale da permettere la totale immersione dei filamenti nell ’acetone). Stringete il tappo della bottiglia e lasciate agire il tutto per 6 ore circa, agitando con delicatezza periodicamente fino a quando la plastica non sarà completamente dissolta. In seguito a queste operazioni avrete ottenuto una soluzione opaca di ABS e acetone che potrà essere applicata su un fazzoletto di carta per poi essere passata delicatamente sul vostro letto di stampa. L’acetone evaporerà lasciando solamente un sottile strato di ABS, il quale permetterà una perfetta adesione con i vostri oggetti stampati. Con questo piccolo accorgimento, speriamo di avervi aiutato nelle vostre esperienze di stampa. Per qualsiasi aiuto o consiglio, non esitate a contattarci.
Protesi ossea in stampa 3D
Le possibilità di utilizzo in campo medico della stampa 3D sono davvero illimitate. Ogni giorno in questo settore la tecnologia della produzione additive fa passi da gigante. L’uso della stampa 3D in campo medico non si limita agli Stati Uniti o all’ Europa, ultimamente in tutti i continenti si sta diffondendo e la Cina ne sta diventando leader nell’utilizzo. In un caso specifico, dei medici cinesi hanno sfruttato la tecnologia di stampa 3D per la soluzione e la cura di un caso grave. Una donna cinese di 62 anni a causa di un cancro alle ossa nella zona dell’anca, dovette ricorrere alla sostituzione della parte di osso malata con una protesi. Per semplificare l’operazione ed evitare rischi potenzialmente letali per la paziente, i medici decisero di utilizzare la stampa 3D per risolvere la situazione della paziente. Con un intervento della durata di 3 ore, il team medico sostituì la porzione ossea danneggiata con una protesi in titanio stampata in 3D. La protesi venne stampata con una tecnologia denominata EBM (Electron Beam Melting) in titanio, material ideale per le protesi poiché il corpo umano raramente le rigetta. La stampa 3D inoltre permette (dopo la scansione 3D dell’anca tramite TAC) la modifica in maniera completamente libera della protesi, in modo da renderla leggera e resistente allo stesso tempo. Noi di SUPER3D continuiamo a stupirci degli innumerevoli utilizzi che la stampa 3D può avere e siamo sempre più convinti che questa tecnologia rappresenti il futuro. Che ne pensate di questa tecnologia che ha permesso ad una donna di tornare ad avere una vita normale?
La struttura della stampa 3D
Una delle perplessità maggiori per chi non ha famigliarità con il mondo della stampa 3D riguarda la solidità dei pezzi prodotti. Per chiarire queste perplessità, inizialmente provate anche da noi, abbiamo deciso di sperimentare e “giocare” un po’ con i parametri delle stampe. Abbiamo iniziato la nostra sperimentazione con parametri di riempimento degli oggetti a percentuali piuttosto basse, come il 10% (la percentuale indica la quantità di materiale rispetto al volume dell’oggetto, in questo caso 10% ABS e 90% aria), notando che la stampante in automatico andava a creare una struttura alveolare, più o meno fitta a seconda della percentuale inserita come parametro. Questa struttura alveolare permette una grande solidità agli oggetti anche a percentuali ridotte di riempimento, garantendo inoltre leggerezza (e risparmio di materiale) ai pezzi. Infine abbiamo portato i nostri esperimenti in fatto di riempimento e solidità dei pezzi al limite con il Reverse Engineering di un tampone paratelaio di una moto, oggetto che richiede una robustezza e solidità elevata, deve salvare il telaio di una motocicletta in caso di caduta. Per la stampa di questo tampone, l’impostazione di riempimento è stata stabilita a 100%. Il risultato è stato strabiliante, l’oggetto ottenuto ha assunto caratteristiche di resistenza e robustezza impressionanti. In seguito a questa sperimentazione, noi di SUPER3D, non possiamo che continuare Info ad elogiare le qualità e le possibilità pressoché infinite della stampa3D e crediamo ad un futuro in cui gli oggetti di uso quotidiano avranno componenti prodotte con questa tecnologia.