Stampa 3D: presto alcuni componenti per auto

10 Maggio 2016 0


L'industria dell'auto si prepara a ricevere i primi componenti stampati in 3D: inizialmente si tratterà di piccoli oggetti secondari, con bassi volumi di produzione.

Chi non ha mai sentito parlare di stampa 3D? Il rivoluzionario metodo di produzione di oggetti tramite file digitale senza la necessità di stampi o attrezzature particolari è adatto ad oggetti di dimensioni medio piccole, per bassi volumi di produzione, in quanto per alti volumi i costi e i tempi di realizzazione diventerebbero troppo alti e insostenibili.

Proprio per questo motivo è difficile trovare componenti automobilistici realizzati attraverso questa tecnologia, se escludiamo le piccole serie e gli scenografici prototipi che da qualche anno a questa parte sbandierano il fatto di essere realizzati tramite la stampa digitale.

Oggi, però, l'industria automobilistica sembra decisa ad integrare la stampa 3D nei propri processi produttivi, in quanto ritenuta una valida alternativa per componenti secondari, di forma complicata e con volumi di produzione medio-bassi.

Tra le aziende che più hanno creduto nella stampa 3D ci sono Carbon3D, startup californiana che produce alcune piccole parti in plastica per BMW e Ford (si tratta essenzialmente di sportellini decorativi o protezioni per i paraurti).

La versatilità della tecnologia (e la sua continua evoluzione) consente di stampare anche componenti in materiale diverso dalla plastica: Alcoa, azienda della Pennsylvania, ha sviluppato delle stampanti 3D in grado di produrre componenti in alluminio, titanio e altre leghe metalliche. E ancora, piccoli componenti come gli ugelli degli iniettori sono realizzati con questa tecnologia dalla General Electric.

Uno dei vantaggi offerti dalla stampa 3D è l'eliminazione dei costi di attrezzaggio delle linee di produzione: non sono più necessari i costosi stampi né tantomeno la manodopera specializzata. Il pezzo desiderato passa dal modello 3D al computer alla realizzazione fisica, senza passaggi intermedi.

Secondo l'Associazione degli Ingegneri Industriali "il sogno" di tutte le aziende, in questo momento, è quello di poter realizzare componenti senza l'utilizzo di stampi e attrezzature. Una possibilità sempre più vicina dal momento che, negli ultimi anni, la tecnologia ha fatto passi da gigante e le stampanti realizzano pezzi sempre più rifiniti in tempi sempre più stretti.

Sono lontani i tempi in cui gli oggetti stampati in 3D erano fisicamente meno resistenti e più delicati rispetto ai loro omologhi realizzati con tecniche tradizionali. Oggi una stampante può essere fino a 100 volte più veloce rispetto alle prime e i prodotti realizzati sono enormemente più resistenti e rifiniti. La tecnologia si evolve, e aumentano anche i campi industriali che richiedono l'utilizzo di questa tecnologia per ragioni di precisione, come per esempio l'ingegneria aerospaziale o quella biomedica.

Tra i clienti di Carbon3D c'è Delphi Automotive, che realizza componenti elettrici. Delphi utilizza una stampante in leasing  (al costo di circa 40.000 dollari) in grado di produrre connettori elettrici, da installare in una flotta di 25 vetture-test.

Una delle caratteristiche delle nuove stampanti 3D è l'assenza della costruzione "layer by layer", che consentiva di realizzare oggetti per livelli (che non garantivano buone proprietà meccaniche): oggi è possibile realizzare oggetti direttamente da un'unica massa di materiale, che viene dunque "scolpita" in una sorta di vasca (come illustrato nella sequenza di immagini qui sotto).


Il vantaggio delle stampanti 3D, però, non è il costo del singolo componente, ma la possibilità di poter realizzare in un unico pezzo un sistema di componenti che, con tecniche tradizionali, sarebbe costituito da 4-5 pezzi. Un risparmio di stampi e tempi di assemblaggio che costituisce un indubbio vantaggio per i costruttori.

Senza contare che, con questa tecnica, non vi sono limiti per il disegno dei componenti, lasciando al designer completa libertà di espressione.

Queste caratteristiche aprono nuove possibilità di business: immaginiamo, per esempio, la possibilità di realizzare dei componenti di ricambio per vetture di una certa età direttamente in carrozzeria e senza che la Casa Madre debba mantenere dei costosi stampi attivi per vent'anni. Lo stesso discorso si può fare anche per il mercato dei componenti aftermarket. Un esponente di Pep Boys (la catena americana di distribuzione di ricambi e oggetti per l'automobile) ha ipotizzato così il futuro dell'azienda:

Pep Boys potrebbe semplicemente scaricare un file digitale direttamente da General Motors e stamparlo. In questo modo, GM non avrà l'onere di mantenere un magazzino di stoccaggio dei ricambi, aumentando esponenzialmente i propri profitti.

Ecco la chiave, il profitto: non appena qualcuno troverà il modo di far costare poco la tecnica della stampa 3D anche su volumi produttivi importanti, allora sì che l'auto interamente stampata in 3D sarà davvero alla portata di tutti.

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