Stampa 3D a pellet per la termoformatura: ridurre tempi e costi nello sviluppo di stampi di grande formato
Come la manifattura additiva di grande formato accelera la realizzazione di stampi e attrezzaggi per la termoformatura industriale. Il caso Lindar.
Nel settore della termoformatura industriale, la rapidità con cui è possibile sviluppare nuovi stampi e attrezzaggi incide direttamente sulla competitività delle aziende. Chi opera nella termoformatura a spessore sottile e nella termoformatura a spessore elevato deve spesso rispondere a richieste personalizzate, ridurre il time-to-market e contenere i costi, mantenendo al tempo stesso elevati standard qualitativi.
In questo contesto, la stampa 3D a pellet di grande formato si sta affermando come una tecnologia particolarmente efficace per la realizzazione di stampi e attrezzaggi per la termoformatura. Rispetto alle soluzioni tradizionali, consente di abbreviare sensibilmente i tempi di sviluppo e di integrare in modo fluido la manifattura additiva con le lavorazioni CNC già presenti in azienda.
Lindar Corporation, azienda statunitense specializzata nella termoformatura industriale, si trovava a dover affrontare una criticità comune a molte realtà del settore: la produzione tradizionale degli stampi di grandi dimensioni richiedeva tempi molto lunghi, tipicamente 8-12 settimane, rallentando lo sviluppo di nuovi prodotti e limitando la flessibilità operativa.
In particolare, l’azienda aveva la necessità di:
- realizzare stampi di grandi dimensioni in un unico pezzo, evitando assemblaggi complessi;
- ridurre in modo significativo i tempi di consegna nelle fasi di sviluppo;
- contenere i costi dei materiali rispetto a soluzioni additive a filamento o resina;
- mantenere la possibilità di eseguire lavorazioni CNC di finitura sulle superfici funzionali.
Le soluzioni tradizionali in alluminio restavano indispensabili per la produzione in serie, ma risultavano poco adatte alle fasi di prototipazione e validazione. Per la loro specifica esigenza anche altre tecnologie additive valutate non garantivano il giusto equilibrio tra costi, velocità e dimensioni realizzabili.
La stampa 3D a pellet di grande formato
La risposta a queste esigenze è arrivata dalla stampa 3D a pellet di grande formato, una tecnologia che consente di produrre stampi e attrezzaggi utilizzando pellet plastici, più economici rispetto al filamento, e di ottenere elevate velocità di stampa.
I sistemi della serie EXT Titan Pellet di 3D Systems permettono di stampare stampi di grandi dimensioni in tempi ridotti, sfruttando ugelli di grande diametro per massimizzare la produttività. Nel caso Lindar, lo stampo viene stampato in 3D con sovramateriale, ovvero con un eccesso controllato di materiale plastico, successivamente rimosso tramite lavorazioni CNC per ottenere le tolleranze e le finiture richieste dalla termoformatura sulle superfici critiche. Questo approccio consente di ridurre drasticamente il materiale da asportare e di abbreviare l’intero ciclo di realizzazione.
Grazie a questa integrazione tra manifattura additiva e processi sottrattivi, gli stampi stampati in 3D vengono utilizzati non solo per la prototipazione, ma anche come attrezzaggi transitori di produzione, in attesa della realizzazione degli stampi definitivi in alluminio.
I vantaggi ottenuti nella realizzazione di stampi per termoformatura stampati in 3D
L’introduzione della stampa 3D a pellet ha portato benefici concreti e misurabili. I tempi di realizzazione degli stampi prototipali si sono ridotti di oltre l’80%, passando da diversi mesi a 1-2 settimane, mentre il prezzo che Lindar può offrire ai suoi clienti ora è di circa un terzo rispetto a quello degli stampi realizzati con il metodo precedente.
Tra i principali vantaggi emersi:
- riduzione significativa dei lead time nello sviluppo di nuovi prodotti;
- maggiore flessibilità nella gestione di progetti custom e prototipi in scala reale;
- possibilità di testare rapidamente nuove geometrie prima di investire nello stampo definitivo;
- utilizzo degli stampi 3D per dime di rifilatura, attrezzaggi di raffreddamento e componenti di linea.
La stampa 3D a pellet è diventata così parte integrante del flusso produttivo, ampliando anche l’offerta di servizi che Lindar è in grado di proporre ai propri clienti.
Il valore della stampa 3D per il grande formato
Questo caso studio dimostra come la stampa 3D a pellet di grande formato sia particolarmente adatta alle applicazioni tipiche della termoformatura industriale. L’utilizzo di pellet consente di ridurre sensibilmente il costo dei materiali, mentre le elevate velocità di stampa rendono sostenibili anche stampi di grandi dimensioni.
La possibilità di integrare la stampa 3D con le lavorazioni CNC rende questa tecnologia uno strumento concreto non solo per la prototipazione, ma anche per la realizzazione di attrezzaggi funzionali e temporanei, per supportare la produzione fino alla disponibilità degli stampi definitivi.
Il caso Lindar è un esempio concreto di come la stampa 3D a pellet di grande formato rappresenti una soluzione matura ed efficace per la realizzazione di stampi e attrezzaggi per la termoformatura. Riduzione dei tempi, contenimento dei costi e maggiore flessibilità rendono questa tecnologia un abilitatore concreto di innovazione per le aziende che operano su prodotti di grandi dimensioni e cicli di sviluppo rapidi.
Il supporto che può offrire 3DZ
3DZ è rivenditore storico delle soluzioni 3D Systems e propone in Italia le stampanti 3D a pellet di grande formato della serie EXT Titan Pellet.
Presso gli showroom 3DZ è possibile:
- vedere dal vivo la tecnologia di stampa 3D a pellet;
- confrontarsi con specialisti applicativi sulle applicazioni per la termoformatura;
- valutare come integrare la stampa 3D di grande formato nei processi produttivi esistenti.
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