Tante esperienze interessanti di utilizzo della stampa 3D in campo automobilistico a livello mondiale Office Automation ottobre 2015

1. interna di modelli concettuali,
prototipi, attrezzature e parti
finite, tecnici e progettisti possono
lavorare in modo più interattivo,
eseguire test più approfonditi e
passare con più sicurezza alla fase di
produzione.
Le stampanti 3D saranno sempre
più al servizio della produzione
industriale, poiché hanno il merito
di semplificare il processo di
montaggio, ridurre i tempi e i costi
di produzione. Altro indubbio
vantaggio è la possibilità di creare
nuovi materiali a elevate prestazioni,
sperimentando la combinazione di
elementi con proprietà differenti
come titanio, alluminio, nickel
e acciaio. La stampa 3D dei
metalli permette di realizzare
componenti con un dispendio di
energia e materiali notevolmente
inferiore rispetto ai metodi di
produzione tradizionali. A questo si
aggiunge la possibilità di accorciare
notevolmente il time-to-market.
Si può anche usare il reverse
engineering (cioè la scansione 3D
dei componenti) per creare modelli
e restaurare o modificare auto
d’epoca o non più in produzione.
L’azienda americana C.Ideas ha
realizzato una replica perfetta di una
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La stampa 3D è utilizzata già da
una trentina di anni nell’industria
automobilistica per la produzione
di alcuni componenti, soprattutto
in fase di prototipazione e verifica
dei progetti, e per la creazione di
progetti dimostrativi difficilmente
stampabili con prezzi contenuti e
di parti funzionanti usate nei test
di veicoli e motori. Negli ultimi due
anni, la stampa 3D è diventata una
necessità assoluta per lo sviluppo
di nuovi modelli e tutti i maggiori
produttori di veicoli ne hanno
intensificato ed esteso l’uso, anche
per realizzare stampi e utensili
speciali, e iniziano ora a utilizzarla
nei processi produttivi. È molto
usata nel racing, dove permette di
ottenere pezzi più leggeri.
Il ricorso alla stampa 3D è
fondamentale quando bisogna
costruire oggetti complessi, con
cavità, curve e canali che non sono
ottenibili con trapani e frese se non
costruendo più parti dell’oggetto
per poi assemblarle. Stampare in
3D è utile quando, nonostante
il costo del singolo pezzo possa
essere più elevato rispetto a quello
ottenuto con i metodi tradizionali, si
ottengono risparmi e benefici su
altri fronti. Grazie alla realizzazione
ottobre 2015
Focus sull’industria
automobilistica
TANTE ESPERIENZE INTERESSANTI.
Miller 91 del 1927.
Il settore automotive è uno dei
principali mercati verticali della
stampa 3D, che vale (a livello
mondiale) circa 400 milioni di dollari
nel 2015 e dovrebbe superare il
miliardo di euro nel 2019 (Fonte:
‘SmarTech Publishing: Additive
Manufacturing Opportunities in the
Automotive Industry’).
Esperienze significative
In Italia, Ferrari, Lamborghini,
Ducati e Agusta hanno adottato
per prime le tecnologie di stampa
3D, utilizzando in-house stampanti
professionali come EOS e Stratasys
e servizi di prototipizzazione
rapida e manifattura additiva forniti
da aziende come CPC Group,
CRP Group, Energy Group ,HSL,
Skorpion, Proto Service, Zare e
altre per stampare parti in metallo
e in plastica. Lamborghini utilizza le
stampanti 3D per produrre modelli
in scala e prototipi funzionali, ridurre
i tempi di produzione e i costi delle
sue auto, e ampliare la propria
offerta. La stampa 3D ha consentito
di costruire solo 9 esemplari della
Veneno, per festeggiare il 50°
anniversario del brand, venduti a
3 milioni di euro. Anche Ferrari ha
Giancarlo Magnaghi
QUELLI CHE... LA STAMPA 3D

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commercializzato solo 10 esemplari
del suo modello F60 America, per
celebrare i 60 anni della fondazione
della sua prima filiale negli Stati Uniti.
La stampa 3D è entrata in modo
significativo anche nel mondo
delle corse. Già nel 2012 il team
Australian V8 Supercar di Nissan
Motorsports riuscì ad apportare
nel giro di poche settimane
significative modifiche al sistema di
raffreddamento e all’aerodinamica
utilizzando la stampa 3D con la
collaborazione di Evok3D, ora
utilizzata dalla maggior parte delle
scuderie di Formula 1.
Oltre che nelle vetture di lusso e
nelle auto sportive, la stampa 3D
è utilizzata nella produzione di
particolari personalizzati di auto di
serie, come pomelli della leva del
cambio, cruscotti e altri particolari
Tutti i principali processi di
stampa 3D con i polimeri e con i
metalli sono già utilizzati da anni
nell’industria automobilistica per
produrre prototipi di componenti,
motori, scocche. La vera novità è
che ora la manifattura additiva ha
abbattuto i costi e raggiunto velocità
di produzione tali da poter essere
implementata sempre più spesso
anche per piccole serie di parti,
componenti e accessori destinati
all’utilizzo finale. Per esempio, Fiat
Chrysler (FCA) usa la stampa 3D
anche per realizzare modelli di
plastica trasparente del sistema
di lubrificazione per verificare il
flusso dell’olio nel motore, ed è
il principale cliente del service di
stampa 3D di 3D Systems Italia
a Pinerolo. Nei suoi centri di
additive manufacturing, Ford utilizza
la stampa 3D dal 2006, quando
presentò la Ford GT Heritage
Edition per celebrare il suo 100°
anniversario. Produce fino a 100.000
componenti stampati in 3D all’anno
e la sua implementazione per
componenti finali in
prototipi e concept
car. In Germania, BMW,
Audi,VW e Mercedes
utilizzano da anni la
stampa 3D. Anche
Opel utilizza una
quarantina di stampanti
3D per realizzare
utensili di assemblaggio
che servono alla
produzione dei veicoli
e pesano circa il 70% in
meno di quelli tradizionali. Peugeot
usa la stampa 3D nella nuova
Concept Car Fractal.
Stampa 3D anche per le parti
di ricambio
Un altro importante mercato è
quello delle parti di ricambio a bassa
rotazione o di veicoli non più in
produzione, con particolare riguardo
a quelle di ridotte dimensioni e
notevole complessità. Per esempio,
la startup italiana Musp Garages
utilizza la stampa 3D per produrre
parti meccaniche di auto storiche
non più reperibili sul mercato e
fornisce parti di ricambio costruite
con produzione additiva associata a
processi di microfonderia. La società
di consulenza Carlisle prevede che
nel giro di pochi anni sarà possibile e
conveniente stampare on-demand il
30% delle parti di ricambio. Questo
darà un sostanziale contributo per
semplificare la gestione delle parti di
ricambio e ridurre significativamente
le dimensioni dei magazzini ricambi.
Iniziano ad apparire anche auto con
la scocca interamente realizzata
tramite stampa 3D. La prima è stata
la concept car canadese Urbee nel
2011, la seconda la Strati della Local
Motors 3D, stampata in sole 44 ore
durante l’International Manufacturing
Technology Show di Chicago nel
settembre 2014. La startup di San
Francisco Divergent Microfactories
ottobre 2015
ha realizzato tramite stampa 3D
Blade, una supercar da 700 cavalli
alimentata a metano e a benzina che
pesa appena 635 kg. e fa parte di
un più grande progetto per ridurre
radicalmente l’utilizzo di risorse
e l’inquinamento generati dalla
produzione e rendere la produzione
di auto in micro-fabbriche
economicamente sostenibile.
L’elemento caratterizzante di Blade
è la tecnologia proprietaria Node:
una struttura in alluminio stampata
in 3D che permette di connettere
elementi in fibra di carbonio che
costituiscono il telaio. Divergent
Microfactories venderà un numero
ristretto di esemplari, che saranno
costruiti nella sua micro-fabbrica.
Anche l’azienda cinese Sanya Si Hai
3D ha presentato Shuya una minicar
a trazione elettrica realizzata con la
stampa 3D, che raggiunge la velocità
di 40 km/h, pesa 500 Kg e costa
circa 1.700 dollari.
Giancarlo Magnaghi, Consulente
g.magnaghi@studiomagnaghi.it
La supercar Blade sviluppata dalla startup Divergent
Microfactories