Se fino a qualche anno fa le applicazioni industriali dell'Additive Manufacturing erano limitate alla realizzazione di qualche prototipo, oggi le tecnologie additive stanno conquistando sempre più anche il palco principale, quello della produzione vera e propria.
Grazie all'evoluzione dei materiali e dei processi di stampa, oggi è possibile produrre in tempi rapidi delle piccole serie di prodotti customizzati, ma anche esemplari unici, in maniera economicamente conveniente. E farlo con materiali adatti all'impiego nel settore industriale, dai nuovi compositi alle leghe di metallo.
Da ultimo, non vanno trascurati degli interessanti progetti di integrazione che mirano alla realizzazione di soluzioni di lavorazione ibride, composte cioè da centri di lavoro tradizionali e da soluzioni additive. In questo modo, per esempio, è possibile fare in maniera tradizionale (sottrattiva) alcune lavorazioni, e lasciare alla stampa 3D il compito di soprapporre all'oggetto le parti più complesse, magari realizzate anche con materiali dotati di diverse caratteristiche rispetto al grezzo di partenza.
Un fattore abilitante per la digitalizzazione
L'Additive Manufacturing abilita inoltre una completa digitalizzazione del processo manifatturiero, in perfetta linea con le esigenze della smart factory. Il software è il cuore pulsante del processo produttivo.
Come spiega la professoressa Bianca Maria Colosimo del Politecnico di Milano, "la digitalizzazione parte dal design-progettazione del componente ottenuto attraverso ottimizzazione topologica, permette di ottenere il digital twin del processo attraverso simulazione, di procedere alla raccolta e all'analisi in tempo reale dei dati dal processo, per arrivare a gestire anche la fase finale dell'ispezione attraverso tomografia computerizzata a raggi X, che offre anche indicazioni riguardo porosità e forme interne senza la necessità di controlli distruttivi".
Il processo full-digital permette inoltre di riutilizzare le informazioni digitali di prodotto e processo per guidare un'eventuale riprogettazione del componente e una possibile modifica della strategia di stampa.
La produzione additiva consente di personalizzare le produzioni andando incontro alle mutevoli esigenze della domanda. Già a fine 2016 la manifattura additiva è stata inserita anche dal Governo italiano tra le tecnologie abilitanti per l'industria 4.0
Le potenzialità dell'AM - Le macchine per il packaging
Il settore delle macchine automatiche e in particolare di quelle per la realizzazione di confezioni per uso in ambito alimentare, farmaceutico e cosmetico, per esempio, potrebbe trarre grande giovamento dalle tecnologie additive.
In questo settore infatti è sempre più importante produrre confezioni in maniera rapida e senza difetti né strutturali né estetici. Grazie all'Additive Manufacturing e al Conformal Cooling è possibile realizzare degli ugelli raffreddati in maniera capillare grazie a una rete di canali interni che non potrebbero essere realizzati con tecnologie sottrattive.
L'Additive inoltre permette la realizzazione delle tante parti di ricambio personalizzate presenti in molti macchinari (anche in acciaio inox 316L) con costi di produzione molto bassi.
Un ulteriore ambito di applicazione nel settore delle macchine automatiche in generale è la realizzazione di sistemi di presa customizzati nella forma e nei materiali.
Non mancano però anche alcuni punti critici: in ambito alimentare e farmaceutico, per esempio, la rugosità tipica dei manufatti che escono dalle stampanti 3D non consente di rispettare i requisiti igienico sanitari imposti dalle autorità regolatorie; si rendono quindi indispensabili delle lavorazioni supplementari che fanno inevitabilmente lievitare il costo del componente.
Le potenzialità dell'AM - L'Automotive
Uno dei trend più attuali e rilevanti nel settore automotive è la sostenibilità, sia ambientale sia economica, che si traduce nella necessità di trovare delle soluzioni che abilitino una riduzione delle emissioni e l'incremento dell'efficienza dei processi.
La riduzione peso, per esempio, è fondamentale perché un veicolo più leggero richiede meno energia per circolare. E l'Additive Manufacturing consente non soltanto di produrre forme non realizzabili con altre tecnologie, ma anche di utilizzare il materiale solo dove serve ai fini strutturali.
Restando in ambito Automotive, altre aziende si stanno interessando alle tecnologie additive per realizzare piccoli particolari di ricambio, parti consumabili di attrezzature e per studiare soluzioni migliorative di parti di macchine di produzione. Altri casi d'uso sfruttano la possibilità di ottenere oggetti in materiale plastico difficilmente realizzabili con tecnologie tradizionali.
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