Dalla prototipazione, alla realizzazione in-house di parti e attrezzature personalizzate e performanti, le applicazioni e le potenzialità della stampa 3D per l’industria automobilistica oggi sono ora più ampie che mai.
Il mercato dell’automotive richiede unicità ed è alla continua ricerca di un prodotto sempre più conforme alle richieste del singolo cliente.
Tuttavia, in questo settore industriale, la produzione tradizionale di pezzi unici e prototipi customizzati comporta sforzi e costi particolarmente elevati. Le singole fasi del processo di lavorazione devono spesso essere esternalizzate. I vari step di verifica, riprogettazione e conseguente modifica richiedono diverse settimane. E tutto ciò va ad incidere notevolmente sui costi di produzione.
Ma ad aprire la porta a nuove possibilità per l’industria automobilistica ci sono sia le tecnologie di stampa 3D e i loro materiali innovativi, sia la possibilità di combinare queste nuove soluzioni con processi di post-lavorazione convenzionali.
Volkswagen rimette in pista una vettura storica grazie alla stampa 3D e i trattamenti galvanici.
Volkswagen ha recentemente creato una nuova versione, elettrica, del suo iconico minibus del 1962.
La forma insolita dei cerchioni in alluminio della nuova versione del microbus richiedeva una combinazione di cerchi appositamente studiati.
Per la creazione di questi particolari coprimozzi, Volkswagen, in collaborazione con Formlabs, ha adottato il processo di stampa 3D SLA, per poi procedere alla zincatura, ottenendo così l’aspetto di una parte finale realmente metallica.
Combinare parti polimeriche realizzate con la manifattura additiva e processi come fusione a cera persa, fusione a sabbia o fusione diretta a bassa temperatura per realizzare parti metalliche con finiture particolari, offre ai produttori un’alternativa più economica e spesso più dettagliata rispetto alla stampa 3D diretta in metallo e ad altri processi di produzione convenzionali, estremamente costosi.
La combinazione di stampa 3D con vari processi post-stampa permette dunque di massimizzare i vantaggi (riduzione di tempi e costi, facilità d’uso, precisione e iterazioni rapide) e ottenere ottimi risultati.
La sfida
Il prototipo di Volkswagen “Type 20” è una rivisitazione in chiave moderna del classico microbus del 1962 e un capolavoro della tecnologia di nuova generazione della casa automobilistica tedesca.
I progettisti di VW hanno creato diversi componenti strutturali, tra cui una serie di cerchi in alluminio colato davvero impressionanti.
I cerchi dovevano naturalmente essere accompagnati da coprimozzi che mantenessero lo stile caratteristico di VW senza interferire con le forme organiche dei raggi.
La soluzione
Il risultato sono coprimozzi che sembrano in acciaio, ma in realtà sono stati realizzati con polimeri plastici e poi elettroplaccati per assumere l’aspetto delle parti metalliche.
La stampa 3D SLA è un’ottima scelta per la galvanica in quanto offre una finitura superficiale estremamente liscia, dettagli fini e geometrie a prova di perfezione.
Non solo i coprimozzi zincati alla vista e al tatto sembrano metallo, ma le superfici rivestite rinforzano significativamente le parti sottostanti e migliorano la resistenza del materiale all’usura, all’esposizione ai raggi UV e alla corrosione.
Come funziona il trattamento galvanico delle parti stampate in 3D?
La galvanizzazione è un processo elettrochimico durante il quale un sottile strato di ioni di metallo viene depositato sulla superficie di un oggetto. Le superfici sottoposte a trattamenti galvanici sono effettivamente di metallo, ma, oltre a creare questo effetto, rafforzano le parti sottostanti e migliorano la resistenza dei materiali all’usura, all’esposizione ai raggi UV e alla corrosione. Sui coprimozzi di VW sono stati eseguito test che hanno rivelato che la galvanizzazione triplica il carico di rottura delle stampe SLA, ne quadruplica la rigidità e ne migliora la resistenza alla flessione di quasi 10 volte.
È possibile eseguire trattamenti galvanici con diversi tipi di metalli, tra cui l’oro (ideale per migliorare l’aspetto di gioielli e accessori a basso costo), il nickel (fantastico per migliorare la resistenza alla corrosione) e il rame (per la conduttività elettrica della superficie).
Le superfici sottoposte a trattamenti galvanici possono essere levigate, spazzolate, sabbiate o ricoperte con strati di metallo sottili. Le superfici rialzate dei coprimozzi VW, ad esempio, sono levigate con una finitura a specchio, mentre la superficie goffrata dietro al logo VW rimane opaca, creando un raffinato contrasto.
La galvanizzazione è l’ideale per la prototipazione automobilistica e altri settori in cui le rifiniture metalliche sono fondamentali, ma si rivela utile anche per le parti che devono presentare le caratteristiche estetiche del metallo, ma essere più leggere possibile: in questo caso basta partire da una stampa cava o riempita con una struttura reticolata/lattice.
La stampa 3D e il workflow digitale in marcia verso l'innovazione
La galvanizzazione è uno dei tanti esempi di come i processi additivi possono essere parte integrante dello sviluppo e del percorso produttivo di infinite tipologie di prodotti e industrie.
Grazie alla stampa 3D e alle tecnologie additive viene promossa l’innovazione, non solo risparmiando tempo e costi produttivi, ma anche ottenendo le miglior parti possibili.
3DZ, un partner esperto
Questo progetto è stato portato a termine con ottimi risultati, selezionando la tecnologia, gli strumenti e i materiali più idonei. 3DZ è un rivenditore con esperienza ultradecennale su tutto quello che riguarda le tecnologie 3D e accompagna le aziende nella scelta migliore per le loro specifiche esigenze.
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