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SPARE PARTS E RICAMBISTICA RINNOVATA: LA STAMPA 3D PER IL SETTORE IDROTERMOIDRAULICO.

SPARE PARTS E RICAMBISTICA RINNOVATA: LA STAMPA 3D PER IL SETTORE IDROTERMOIDRAULICO.

Le opportunità offerte dalla stampa 3D sono ormai molteplici e i continui sviluppi della tecnologia permettono oggi di rispondere in maniera puntuale anche alle esigenze di settori in precedenza ritenuti troppo specifici come quello della idraulica e idrotermoidraulica.

Una soluzione innovativa

In particolare l’innovativo connubio di scansione 3D industriale e stampa 3D con tencologia SLS offre una vastissima gamma di opportunità. Nello specifico per quanto riguarda l’ambito idrotermoidraulico la produzione di parti di implementazione e ricambio su elementi di arredo, rubinetteria, sanitari, impianti di climatizzazione e termoconvettori rappresenta una delle maggiori sfide e necessità.

Proprio qui l’additive manufacturing rappresenta dunque un’alternativa ottima, con numerosi vantaggi rispetto alle tecnologie più tradizionali, sia dal punto di vista delle performance estetiche e meccaniche garantite sulle parti prodotte, sia per la sua capacità di riprodurre componenti obsoleti o fuori produzione, intervenendo se necessario sull’ottimizzazione delle geometrie in modo rapido e funzionale . 

Roberto Nasini Prosilas Stampare 3d per l'industria manifatturiera
la produzione Stampe tre d per produzioni e preserie Prosilas

Ricostruire parti di ricambio ormai fuori produzione o delle quali si è perso lo stampo non è mai stato così semplice e veloce! 

Un processo che noi di Prosilas conosciamo bene e che attraverso l’utilizzo dei nostri scanner 3D e con l’applicazione del reverse engineering ci ha permesso di produrre un particolare modello di rompigetto idraulico per rubinetto e una doccetta customizzata sulla specifica richiesta del cliente.

Ottenuto il file 3D partendo dalla scansione del pezzo non più in produzione, la tecnologia SLS utilizzata nei nostri laboratori Prosilas permette come accaduto in questo caso di stampare in 3D elementi funzionali, offrendo inoltre la possibilità di lavorare anche su risultati di grandi dimensioni o in serie (camera di lavoro 680x380x540 mm), potendo scegliere tra una vasta gamma di materiali: PA12, PA12+Glass spheres, PA12 + Carbon fiber, PP (Polipropilene). 

Un’opportunità, quella di rimettere sul mercato parti di ricambio fuori produzione ottenendone la ricostruzione tramite tecnologia additiva, che non solo permette di rispondere ad un’esigenza specifica senza cercare soluzioni di fortuna o abbozzate, ma che rende la produzione stessa molto più sostenibile e performante. 

Magazzino on demand

Il caso della ricostruzione e stampa 3D del rompigetto per rubinetto e di un modello di doccetta custom dimostra quanto da un lato la stampa 3D permetta di avere una produzione in base alle necessità, grazie a un magazzino virtuale on demand senza il bisogno di gestire uno stoccaggio fisico e dall’altro offra l’opportunità di ripensare il componente in additivo, per ottenere un miglioramento delle prestazioni meccaniche

Soluzioni additive innovative e personalizzate che noi di Prosilas proponiamo affiancando le aziende di tutti i settori, anche quelli universalmente riconosciuti come più esigenti proprio come il mondo dell’idrotermoidraulica. 

Ottimizzazione topologica nella stampa 3D

Ottimizzazione topologica nella stampa 3D

Caso studio: Ottimizzazione topologica e stampa 3D per un telaio di drone leggero e resistente

 

Droni sempre più performanti e leggeri richiedono componenti all’avanguardia.

Prosilas presenta un caso studio che illustra l’utilizzo dell’ottimizzazione topologica e della stampa 3D SLS per la produzione di un telaio per drone in poliammide caricata con fibra di carbonio.

Le sfide:

  • Ridurre il peso del telaio per migliorare l’efficienza e l’autonomia del drone.
  • Garantire la resistenza del telaio alle sollecitazioni e vibrazioni durante il volo.
  • Creare una geometria complessa e ottimizzata non realizzabile con metodi di produzione tradizionali.
Progettazione additiva

Progettazione e ottimizzazione

Il telaio del drone è stato progettato utilizzando un software di ottimizzazione topologica. Questo software ha analizzato le sollecitazioni e i vincoli a cui il telaio sarebbe stato sottoposto durante il volo e ha generato una geometria ottimale che utilizza solo la quantità di materiale necessaria per soddisfare i requisiti di resistenza.

Produzione

Il telaio è stato prodotto utilizzando la tecnologia di stampa 3D SLS (Selective Laser Sintering) con poliammide caricata con fibra di carbonio.

Questo materiale è stato scelto per la sua elevata resistenza meccanica, la sua leggerezza e la sua resistenza alle alte temperature.

Risultati

Il telaio del drone prodotto con poliammide caricata con fibra di carbonio è risultato essere il 50% più leggero rispetto a un telaio realizzato con un materiale tradizionale, come l’alluminio.

Inoltre, il telaio in questo materiale ha dimostrato una resistenza meccanica superiore e una migliore capacità di assorbire le vibrazioni.

Benefici

L’utilizzo dell’ottimizzazione topologica e della stampa 3D SLS  ha portato a una serie di benefici per il telaio del drone:

  • Riduzione del peso: Il telaio è il 50% più leggero rispetto a un telaio in alluminio, migliorando l’efficienza e l’autonomia del drone.
  • Maggiore resistenza: Il telaio in poliammide caricata con fibra di carbonio ha una resistenza meccanica superiore e una migliore capacità di assorbire le vibrazioni, aumentando la durata e l’affidabilità del drone.
  • Libertà di design: L’utilizzo della stampa 3D ha permesso di creare una geometria complessa e ottimizzata che non sarebbe possibile realizzare con i metodi di produzione tradizionali.
  • Riduzione dei costi: La stampa 3D ha permesso di ridurre i costi di produzione del telaio, rendendolo più accessibile per un’ampia gamma di applicazioni.

NEW!2024

Hyper-Light Carbon: 20% in meno del peso

Oltre alla poliammide caricata con fibra di carbonio, Prosilas offre Hyper-Light Carbon, uno dei più leggeri nel mondo della stampa 3D.

La nuova formulazione di PA 12 con fibra di carbonio conferisce leggerezza, resistenza e facilità nella lavorazione, il materiale ha una finitura superficiale uniforme, un’alta precisione e un ottimo rapporto resistenza-peso.

Rappresenta un’ulteriore evoluzione per la produzione di telai di droni e componenti in cui la leggerezza è una caratteristica fondamentale.

Hyper-Light Carbon si distingue per la sua densità ancora più bassa (0,82 g/cm³), che consente di realizzare telai ancora più leggeri e performanti. Questo materiale offre anche un’elevata resistenza meccanica, un’ottima finitura superficiale e una facilità di lavorazione.

Con Hyper-Light Carbon si può:

  • Raggiungere un nuovo livello di leggerezza e prestazioni.
  • Migliorare ulteriormente l’efficienza e l’autonomia del drone.
  • Ottenere geometrie complesse e ottimizzate per una migliore aerodinamica.
Prosilas per Philipp Plein, la rivoluzione della scarpa parte da una suola 3D

Prosilas per Philipp Plein, la rivoluzione della scarpa parte da una suola 3D

Philipp Plein Case History

Prosilas come service di manifattura additiva

Sin dall’inizio della nostra avventura imprenditoriale, nel 2003, abbiamo scelto di non specializzarci in un settore produttivo particolare preferendo proporci come service a clienti dei settori più diversi. Così, abbiamo mantenuto una flessibilità che si è dimostrata particolarmente vincente quando, nel nostro passaggio da service di prototipazione ad alleato di produzione, ci è stata commissionata la suola di una scarpa per uno dei brand simbolo del fashion luxury: Philipp Plein.

R&D sul Tpu 

Nel 2020 abbiamo abilitato sui nostri sistemi produttivi SLS l’utilizzo del TPU, un materiale gommoso molto utilizzato nello stampaggio di suole. Questo ci ha dato la possibilità di iniziare la collaborazione con Philipp Plein, con l’obiettivo di creare delle capsule collection di calzature in cui sposare innovazione e lusso, dedicate ad una nicchia specifica della clientela del marchio.  Al centro del lavoro, per noi, c’era la creazione di un modello accattivante in linea con il gusto del brand e lo sviluppo di un prodotto che superasse una serie di requisiti di resistenza e durabilità.

Suola 3D

Infatti la suola è uno degli elementi cruciali di una calzatura e uno dei più stressati dall’utilizzo. Abbiamo quindi condotto uno studio dettagliato e un profondo lavoro su design e processo per garantirne la replicabilità. Per questo motivo abbiamo anche affiancato l’azienda che avrebbe poi assemblato la calzatura finale, affrontando e risolvendo insieme problematiche specifiche di lavorazione che abitualmente non riguardano chi realizza i prototipi.

Questa dedizione ha poartato ad una produzione che conta 560 paia nel 2021 e 1735 paia nel 2022.

Qual è stato il risultato di questa consulenza? 

Innanzitutto, ottenere una suola non piena, bensì a reticolato, completamente fuori dagli standard di un suolificio tradizionale; poi, l’occasione di innovare lo stile grazie alle possibilità offerte dalla stampa 3D; infine, la strada spianata per pezzi unici, impensabili (o infinitamente più costosi) quando tutto il procedimento di creazione deve passare da uno stampo iniziale. 

In un tipo di lavoro come questo si crea un progressivo bagaglio di know how completamente nuovo ma spendibile in tutti gli esperimenti successivi. Così, ad esempio, per le scarpe Philipp Plein, abbiamo condotto diverse prove sulla tenuta dei colori delle suole, in particolare il bianco – che non deve ingiallire o virare su altre tonalità – e il nero – che non deve stingere, quindi non può essere dipinto.

Com’è stato possibile? 

Determinante l’approccio aziendale improntato al problem solving.

Non esistono porte chiuse”, spiega sempre la nostra CEO Vanna Menco, “Accettiamo sempre le sfide, ci piace evolvere e trovare soluzioni”. In questo l’imprinting di mio padre è stato fondamentale, perché – continua – “adora spaccarsi la testa sui problemi” e non a caso guida ancora il reparto Ricerca e Sviluppo.

Il nostro passaggio da fornitori ad alleati è stato reso possibile da un know how sviluppato per affiancare il cliente in tutte le fasi della produzione e mettere a sua disposizione l’abilità nella valutazione, oltre alla competenza nella stampa 3D. Così, siamo passati dalla consulenza in fase di prototipo alla consulenza per tutto lo sviluppo del prodotto, mettendo a disposizione anche le conoscenze su specifici passaggi, ad esempio il blend del materiale da utilizzare per ottenere un certo risultato. 

Il nostro costante impegno per essere il miglior alleato possibile, di sviluppo e di produzione. 

Materiale biocompatibile per la stampa 3D: Policaprolattone PCL

Materiale biocompatibile per la stampa 3D: Policaprolattone PCL

Caso studio – Settore medicale

Applicazione nel settore Medicale realizzata attraverso l’uso di materiali biocompatibili e riassorbibili – Policaprolattone – processati con tecnologie di stampa 3D e manifattura additiva SLS – Selective Laser Sintering.

 

Policaprolattone – PCL: materiale biocompatibile per la stampa 3D

Il nostro Team di esperti ha perfezionato una particolare formulazione di materiale in grado di produrre parti funzionali impiantabili nel corpo umano.

Nel caso specifico abbiamo prodotto un materiale biocompatibile e riassorbibile composto da Policaprolattone ed Idrossiapatite. La composizione chimica del materiale ha reso possibile la realizzazione di uno speciale stent che è stato impiantato in un bambino di 5 anni affetto da broncomalacia che è stato impiantato all’Ospedale Bambino Gesù di Roma.

Stent bronchiale in stampa 3D progettazione e realizzazione

Il processo di produzione dello stent è stato il frutto di 3 anni di ricerca e sviluppo che Prosilas ha affrontato pro-bono al fine di realizzare la parte in oggetto. Nello specifico la realizzazione è stata possibile attraverso una fase di progettazione ed una fase di produzione della parte.

La fase di disegno delle geometrie è stata eseguita sulla base di una tomografica assiale computerizzata (TAC) riportante la zona da riprodurre. Le immagini acquisite sono state utili a creare una nuova matematica completamente customizzata sul paziente.

Il caso studio è il primo ed unico in Europa.

Una volta validata la geometria, sono stati eseguiti centinaia di test su tecnologie di stampa 3D e manifattura additiva (SLS) e materiali. Il giusto equilibrio tra parametri di processo e composizione chimica del materiale ha portato alla realizzazione dello stent.

Attrezzatura di produzione in PA2200 con stampa 3d

Attrezzatura di produzione in PA2200 con stampa 3d

Prosilas e DUEPì uniscono le forze per rivoluzionare la produzione di componenti in silicone

Il presente articolo illustra un caso studio di successo nato dalla collaborazione tra Prosilas, azienda leader nella stampa 3D, e DUEPì automazioni Srl, azienda specializzata nella progettazione e produzione di automazioni industriali.

L’obiettivo comune? Sfruttare le potenzialità della stampa 3D in PA2200 per realizzare stampi in tempi brevi e costi contenuti, rivoluzionando il processo di produzione di componenti in silicone.

Componenti in silicone attraverso stampi in 3D

Le due aziende hanno collaborato alla realizzazione di stampi in PA2200 mediante la tecnologia di sinterizzazione laser selettiva (SLS). La scelta del PA2200 come materiale di stampa è ricaduta sulle sue eccellenti proprietà meccaniche e chimiche, unite alla biocompatibilità (certificata secondo EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C).

Stampo in silicone 3d

Realizzazione dello stampo in PA2200

DUEPì ha curato la progettazione del design delle geometrie degli stampi, mentre Prosilas ha provveduto alla loro stampa 3D con tecnologia SLS.

La sinergia tra le due aziende ha permesso di ottimizzare la matematica degli stampi, abbattendo drasticamente tempi e costi di produzione.

Tecnologie di produzione

Le stampanti 3D industriali di Prosilas, basate sulla tecnologia SLS, garantiscono la realizzazione di parti singole e lotti di produzione di prodotti pronti all’uso.

La sinterizzazione laser su polveri polimeriche rappresenta ad oggi la soluzione più performante per la produzione di applicazioni industriali.

stampa 3d silicone stampi

Materiali di stampa 3D: il PA2200 e le sue eccezionali proprietà

Il PA2200, o poliammide 12, rappresenta una scelta d’eccellenza tra i materiali di stampa 3D. Le sue caratteristiche lo rendono un materiale versatile e performante, adatto a una vasta gamma di applicazioni.

  • Un materiale resistente e versatile

Il PA2200 vanta un’elevata resistenza meccanica e chimica, che lo rende ideale per la realizzazione di componenti robusti e resistenti a urti, usura e trazione. La sua rigidità e tenacità lo rendono adatto a sopportare carichi elevati e all’utilizzo in diversi ambienti industriali.

  • Biocompatibilità e sicurezza

La biocompatibilità del PA2200, certificata secondo le normative EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C, lo rende sicuro per il contatto con il corpo umano. Questo lo rende un materiale ideale per la produzione di componenti medicali e alimentari, dove la sicurezza e l’igiene sono requisiti fondamentali.

  • Flessibilità e performance di stampa

La versatilità del PA2200 si estende anche alla stampa 3D. Il materiale può essere utilizzato per la stampa di geometrie complesse e intricate, offrendo un’alta risoluzione e una finitura superficiale di pregio. La possibilità di stampare in una varietà di colori amplia ulteriormente le possibilità creative e applicative.

PA2200 (nylon) utilizzata come materiale di produzione nella stampa 3D, in particolare nella tecnica di stampa SLS (Selective Laser Sintering).

Vantaggi per la produzione di stampi

La stampa 3D di stampi in PA2200 offre una serie di vantaggi significativi rispetto alle tecnologie tradizionali. Innanzitutto, permette di ridurre drasticamente i costi di produzione, fino al -180% rispetto a lavorazioni CNC o vacuum casting. Questo grazie all’ottimizzazione della matematica degli stampi e alla riduzione degli sprechi di materiale.

In secondo luogo, la stampa 3D consente di realizzare stampi in tempi nettamente inferiori rispetto alle tecnologie tradizionali. La rapidità di produzione permette di realizzare prototipi e prodotti finiti in tempi brevi, garantendo una maggiore flessibilità e reattività alle esigenze del mercato.

Flessibilità progettuale e sostenibilità

La stampa 3D in PA2200 offre un’ampia libertà di progettazione, permettendo di realizzare geometrie complesse e personalizzate. Questo si traduce in stampi ottimizzati per la specifica applicazione, con la possibilità di integrare diverse funzionalità in un unico stampo.

Inoltre, la stampa 3D in PA2200 si inserisce in una prospettiva di sostenibilità, grazie alla riduzione degli sprechi di materiale e alla produzione di componenti leggeri e resistenti.

Da produzione CNC a stampa 3D sls: vantaggi

Da produzione CNC a stampa 3D sls: vantaggi

Rivoluzione Industriale: Ottimizzazione di Prestazioni e Design con la Stampa 3D SLS

 

La stampa 3D come valida alternativa al CNC

Le tecnologie di manifattura additiva e stampa 3D stanno emergendo come alternative efficaci ai tradizionali sistemi industriali CNC.

Nel seguente caso studio, esploreremo come l’utilizzo dei nostri sistemi di stampa 3D SLS (Selective Laser Sintering) ha permesso di ridisegnare e migliorare le performance di un’applicazione industriale.

Nuova Applicazione Industriale:

L’obiettivo era progettare un nuovo componente di presa e movimentazione basato sul principio del piano aspirante con camere di vuoto differenziato, destinato al settore delle macchine automatiche.

Obiettivi del Progetto:

Durante il processo di sviluppo, ci siamo posti diversi obiettivi, tra cui migliorare le prestazioni produttive della linea automatizzata, alleggerire il componente, ridurre le criticità di assemblaggio e abbreviare i tempi di introduzione sul mercato.

  • miglioramento delle prestazioni produttive (giri/minuto) della linea automatizzata sulla quale il componente è installato;
  • alleggerimento del componente;
  • riduzione delle criticità di assemblaggio  – parte monolitica;
  • riduzione del time to market;

 

Design for Additive Manufacturing:

Abbiamo adottato i principi del design per manifattura additiva e stampa 3D, concentrandoci sull’ottimizzazione della geometria convenzionale. Questo approccio ci ha consentito di sfruttare appieno le potenzialità dei sistemi 3D SLS, ottenendo soluzioni innovative e impossibili da realizzare con le tecniche tradizionali.

Nel corso del processo di ridisegno dell’applicazione, abbiamo conseguito risultati significativi, tra cui l’ottimizzazione dei flussi dei canali integrati per la depressione dell’aria, l’alleggerimento del componente mantenendo intatte le sue proprietà meccaniche, l’eliminazione di due punti di presa di depressione, e l’integrazione di inserti metallici filettati. 

Tecnologie e Materiali di Manifattura 3D SLS:

La stampa dell’applicazione è stata affidata alle macchine di Sinterizzazione Laser Selettiva di Prosilas.

Durante il processo, sono stati impiegati materiali avanzati come la poliammide PA2200 (biocompatibile secondo le normative EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C, approvato per il contatto con alimenti) e poliammidi rinforzate (ad esempio, alumide, PA12GF , PA2210 FR…).

E’ possibile scegliere il materiale di stampa ottimale per ogni necessità.

Vantaggi della Stampa 3D SLS rispetto ai Sistemi CNC

1. Riduzione Significativa del Peso del Componente:

Attraverso un meticoloso processo di ridisegno e ottimizzazione, la stampa 3D SLS ha consentito una drastica riduzione del peso del componente, mantenendo al contempo l’integrità strutturale e le prestazioni richieste. Questa leggerezza apre nuove possibilità in termini di efficienza energetica e prestazioni dinamiche.

2. Realizzazione di Geometrie Complesse per Prestazioni Fluidodinamiche Eccellenti:

La libertà di progettazione offerta dalla stampa 3D SLS ha permesso la realizzazione di geometrie complesse, ottimizzate per migliorare le performance fluidodinamiche del componente. Questa capacità di creare forme intricate e funzionali ha rivoluzionato il modo in cui concepiamo e implementiamo soluzioni ingegneristiche.

 

3. Part Consolidation per una Gestione Semplificata:

Uno dei tratti distintivi della stampa 3D SLS è la possibilità di consolidare diverse parti complesse in un’unica struttura monolitica. Questo non solo riduce il numero totale di componenti nel sistema, semplificando l’assemblaggio, ma contribuisce anche a una maggiore efficienza e durata complessiva.

4. Eliminazione di Guarnizioni e Semplificazione dell’Interfaccia di Collegamento:

La stampa 3D SLS ha permesso di eliminare la necessità di guarnizioni complesse, semplificando l’architettura del componente e migliorando l’affidabilità complessiva. L’interfaccia di collegamento al macchinario è stata ottimizzata, riducendo punti di presa e migliorando l’integrazione complessiva nella linea automatizzata.

5. Miglioramento Globale delle Prestazioni e Tempi di Fornitura:

Grazie all’adozione della stampa 3D SLS, si è verificato un miglioramento significativo delle prestazioni complessive della linea automatizzata.

Inoltre, i tempi di fornitura sono notevolmente ridotti rispetto alle tradizionali lavorazioni meccaniche, consentendo una maggiore flessibilità e reattività nel contesto industriale.

L’evoluzione verso la stampa 3D SLS ha dimostrato di essere una scelta strategica, ridefinendo i paradigmi dell’ingegneria e produzione industriale attraverso l’innovazione continua e l’ottimizzazione senza precedenti.

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