08 Set Westworld: l’additive manufacturing nel Far West
Chiunque di noi ha a che fare con stampanti 3D e tecnologie digitali ha fatto un salto sul divano, proprio come quando si riconosce uno scorcio della propria città in un film famoso. Guardando la sigla di Westworld – la serie TV di fantascienza di Jonathan Nolan – abbiamo tirato una gomitata a chi avevamo di fianco o a gatti, cani e mobilio o amici immaginari e abbiamo detto: “Ma è chiaramente un esempio di tecnologia di produzione additiva! La rivoluzione digitale è sulla HBO!”
Perché troviamo l’Additive manufacturing in una serie che mescola la modernità e l’innovazione della robotica e dell’intelligenza artificiale, coi costumi e i treni a vapore del Far West? Forse perché nulla, più di queste tecniche di produzione, possono essere il punto in cui la tradizione della manifattura e le tecnologie digitali parlano la stessa lingua. Ma cosa intendiamo con Additive Manufacturing?
Lasciamo la parola alla redazione di www.ilprogettistaindustriale.it
Le tecnologie di fabbricazione additiva stanno uscendo dall’ambito in cui erano destinate, la produzione di prototipi, per divenire uno strumento di produzione. Ma potrà essere possibile un loro impiego per la produzione di massa? Quali sono i limiti che ancora oggi legano la diffusione e l’impiego di queste tecnologie? E quali sono le opportunità che potranno aprire? Vediamo nelle righe che seguono di dare una risposta a queste domande e di capire come e perché potrebbero cambiarci la vita.
Come funziona
Con l’espressione “additive manufacturing” (AM) si intende l’insieme di processi di produzione di fabbricazione additiva partendo da modelli digitali, in contrapposizione alle tradizionali tecniche sottrattive (lavorazioni per asportazione di truciolo, taglio e foratura). Si parte da un modello CAD 3D che viene suddiviso in strati da un software integrato nel sistema di controllo della macchina, o da servizi on-line; lo schema di strati risultanti guida la stampante nella deposizione, o sinterizzazione, del materiale.
La tecnologia non è una novità, da decenni viene adottata per la produzione di prototipi presso le aziende più grosse e innovative, ma negli ultimi anni, grazie anche alla scadenza di alcuni brevetti chiave, è crollato il costo delle stampanti, con una conseguente diffusione che cresce esponenzialmente: indicativamente si è passati da costi di oltre 100.000 dollari fino a meno di 1000 dollari per le stampanti desktop. Il mercato dell’AM nel 2012, tra prodotti e servizi, è valso 2,2 miliardi di dollari, con un tasso di crescita del 28,6%. Per quanto riguarda le stampanti “personal”, a basso costo (sotto i 5000 dollari), la crescita è stata del 346% dal 2008 al 2011, del 46,3% nel 2012. (Fonte: Wohlers Report 2013).
Si stima che la loro larga diffusione possa sconvolgere, nel giro di pochi anni il concetto stesso di produzione e la tradizionale industria manifatturiera.
Le stampanti 3D, infatti, portano notevoli vantaggi sia nel mondo professional che in quello consumer: la principale potenzialità della fabbricazione additiva è la quasi totale libertà di forma producibile. Depositando sezioni, strato dopo strato, vengono scavalcati i vincoli di sottosquadra, ed eventuali sbalzi vengono gestiti con la creazione di supporti ad hoc da rimuovere successivamente, una volta terminata la stampa. Altri vantaggi significativi sono la riduzione del costo di produzione, grazie alla cancellazione delle linee produttive e all’eliminazione di scarti di produzione; la possibilità di stampare componenti e meccanismi già assemblati, fattore che comporta l’eliminazione dei costi di manodopera per l’assemblaggio. Inoltre la prospettiva che deriva dalla diffusione di tale tecnologia è la sparizione dei costi di trasporto: il prodotto verrà inviato telematicamente al cliente, il quale lo stamperà direttamente nel proprio ufficio.
Dal punto di vista dello sviluppo di nuovi prodotti si assiste ad una drastica riduzione del “time to market”: c’è la possibilità di produrre piccoli lotti da immettere subito sul mercato per testarne l’efficacia e l’appetibilità, fare le modifiche necessarie in base ai feedback dell’utenza, e avviare poi la produzione su larga scala. Inoltre la grande flessibilità di questa tecnologia permette la realizzazione di prodotti personalizzati senza costi aggiuntivi, nello stesso lotto di produzione è possibile creare pezzi diversi uno dall’altro, creati su misura, senza dover attrezzare diversamente la macchina.
Per quanto riguarda il mercato del privato, sull’onda del movimento “makers”, comincia a prendere piede la possibilità di stampare a casa gli oggetti di cui si necessita, dalla tazza al giocattolo per il bimbo, al pezzo di ricambio dell’automobile; oppure ci si può rivolgere a servizi di stampa on-line dove caricare il proprio progetto, o sceglierne uno dal catalogo, farlo stampare nel materiale desiderato e recapitare direttamente a casa.
Articolo di www.ilprogettistaindustriale.it