Non c’è che dire: la stampa 3D è veramente un argomento di grande attualità e comincia a emergere l’interesse anche nel settore privato, degli hobbisti, nelle scuole, ecc. Su fonti diverse sono disponibili delle informazioni sulle caratteristiche e sui vantaggi dell’utilizzo di tecniche di produzione attraverso la stampa 3D, ma almeno a mia conoscenza, non c’è un luogo dove queste informazioni sono raccolte in modo completo, organico e in lingua italiana. Per questo ho preparato il breve approfondimento sui vantaggi di questa tecnologia, sono una decina: il numero giusto!
1 - Libertà dalla complessità realizzativa.
Nella produzione manifatturiera tradizionale, più l’oggetto da produrre è complicato, più è costoso ottenerlo. Con la Stampa 3D, la complessità ha lo stesso prezzo della semplicità! Produrre una forma complessa e piena di orpelli non richiede maggiori tempi, conoscenze e soldi della stampa di un blocco di dimensioni paragonabili. Questa libertà sta portando una rivoluzione nel modello di definizione dei prezzi e nel modo in cui vengono calcolati i costi dei manufatti.
2 - Libertà di variare.
Una sola Stampante 3D può realizzare qualunque forma. Come un bravo artigiano, una stampante 3D può produrre una forma differente ogni volta. Le macchine utensili tradizionali sono molto meno versatili e possono realizzare oggetti in uno spettro limitato di forme. La Stampa 3D rimuove i costi extra per la riqualificazione del personale e per l’aggiornamento delle macchine utensili. Una stampante 3D richiede solamente un diverso modello 3D da stampare e un nuovo carico di materia grezza (filamento).
3 - Assemblaggio già pronto.
La stampa 3D realizza parti già montate tra loro. La produzione di massa (auto, smartphone, ecc.) è costruita attorno alla dorsal delle linee di montaggio. Nelle fabbrica attuali, le macchine utensili producono i singoli oggetti tutti uguali che vengono poi assemblati da personale umano o da robot, alcune volte in un continente diverso. Più parti contiene il prodotto finito e maggiore sono il tempo richiesto per l’assemblaggio e il costo di realizzazione finale. Attraverso la realizzazione degli oggetti per strati, una stampante 3D potrebbe stampare una porta con già montate le cerniere, nella stessa fase e senza assemblaggio a posteriori. Minori operazioni di assemblaggio significano catena della fornitura più breve, risparmio di soldi, lavoro e trasporto, oltre ad essere più sostenibili per l’ambiente.
4 - Nessun tempo tecnico di attesa.
Una stampante 3D può stampare “on-demand”, cominciando la realizzazione nel momento in cui l’oggetto viene richiesto. La capacità di produrre al bisogno riduce la necessità di mantenere un magazzino di oggetti già pronti. A fronte di questa libertà si rendono disponibili nuovi modelli di business per la realizzazione di componenti speciali o personalizzati, in rapida risposta alle esigenze del cliente. In questo modo si riducono anche le esigenze di produrre lontano, in fabbriche grandi come città, con spreco di risorse naturali e inquinamento.
5 - Infinite possibilità di immaginazione.
Le tecnologie di produzione tradizionali e anche gli artigiani più bravi (con tutto il rispetto!) attingono da un repertorio ampio ma comunque finito di forme. Questo perché la nostra capacità di realizzare delle forme è limitata dagli strumenti che possediamo/che sono disponibili. Un tornio, generalmente, realizza solo forme cilindriche o coniche, una fresatrice può realizzare solo forme che siano accessibili dall’utensile, uno stampo può produrre solo forme che possono essere estratte dalla forma dello stampo. La Stampa 3D rimuove queste barriere, aprendo virtualmente infinite possibilità. Una stampante può produrre forme che fino ad oggi sono state possibili sono in natura.
6 - Realizzazione senza competenze particolari.
Gli artigiani tradizionali si formano attraverso un apprendistato che richiede anni di dedizione per acquisire le competenze necessarie. Le produzioni industriali e il CAM hanno diminuito queste necessità di competenze, ma rimane sempre necessaria una certa dose di esperienza per calibrare e regolare le macchine. La stampante 3d derivano, invece, la maggior parte della loro intelligenza dal modello 3D che si intende stampare. a parità di complessità del modello 3D, la stampante 3D richiede personale meno qualificato di quello necessario, per esempio, per pilotare una pressa a iniezione di materiale plastico. La produzione ottenibile con minori competenze apre la strada a nuovi modelli di business e potrebbe offrire nuovi modi di produzione in zone remote e/o in circostanze estreme. (pezzi di ricambio per le navicelle spaziali).
7 - Produzione compatta e portatile.
La stampante 3D possiede una capacità di produzione maggiore, rispetto ad una macchina utensile tradizionale, almeno a livello di rapporto tra spazio occupato dalla macchina e volume di lavoro. Per esempio, una pressa per iniezione di materia plastica realizza pezzi molto più piccoli del volume da lei occupato. Per contro, la stampante 3D può realizzare oggetti larghi quanto il suo piano di appoggio e grande circa la metà dell’intera stampante. Per alcune stampanti senza telaio esterno, con alcuni accorgimenti che permettono all’apparato di stampa di muoversi liberamente, si possono produrre oggetti più grandi della stampante stessa. Tutti gli oggetti di dimensione 20 x 20 x 20 cm sono il target ideale per la realizzazione attraverso stampanti 3D.
8 - Minore spreco di material prima.
Le stampanti 3D che stampano i metalli creano meno sfrido delle tecniche di produzione tradizionali. La lavorazione del metallo implica uno scarto di materiale che arriva al 90% del volume. La stampa 3D è molto più efficiente in questo senso e permette di aumentare la produzione della “forma pulita”: un modo più sostenibile per realizzare gli oggetti.
9 – Combinazione di materiali diversi.
La combinazione di materie prime diverse in un singolo prodotto è difficile con le macchine utensili tradizionali. Dato che queste macchine scavano, tagliano o fondono oggetti negli stampi, questi processi non possono fondere diversi tipi di materiali facilmente. Appena le stampanti 3D multi-materiale usciranno dalla loro fase sperimentale, avremo la capacità di fondere diverse materie prime in un mix senza precedenti.
10 – Riproduzione fisica precisa.
Così come un brano musicale digitale può essere copiato all’infinito senza perdita di qualità, anche le stampanti 3D estendono questa precisione digitale al mondo degli oggetti tangibili. Le tecnologie di scansione e di stampa 3D insieme, consentono l’avvicinamento senza precedenti tra il mondo digitale e quello fenomenico. Potremo scansionare, modificare e duplicare gli oggetti fisici per creare delle copie esatte o per migliorare l’originale.
Conclusione
Molti dei vantaggi descritti sono già veri ora, altri si avvereranno nei prossimi (pochi) anni. In ogni caso, la rimozione dei limiti della produzione industriale tradizionale, consente una fase completamente nuova, fatta da innovazioni che si susseguono a cascata verso un orizzonte che ancora fatichiamo a intravedere completamente.
