Il futuro dell’additive

@Danobat

DOSSIER

ADDITIVE

A CURA DI PATRIZIA RICCI

@TRUMPF

LE TENDENZE DEL FUTURO NELLA STAMPA 3D PUNTANO SU SOSTENIBILITÀ, PRODUZIONE IBRIDA E SOLUZIONI INNOVATIVE, IN GRADO DI MIGLIORARE L’EFFICIENZA DEL PROCESSO PRODUTTIVO

IL FUTURO DELL’ADDITIVE

MANUFACTURING

IIl 2021 è stato certamente un anno interessante per il settore della produzione additiva, anche se, per la prima volta, è stato evidente l’impatto del COVID-19 sull’industria. Dal Wohlers Report 2021 si evince che, sebbene il settore sia cresciuto rispetto al 2020, la crescita è stata significativamente inferiore rispetto agli anni precedenti (il 7,5% rispetto a una media del 27,4%). Dato che il settore aerospaziale e in particolare l’aviazione commerciale sono stati particolarmente danneggiati dalla pandemia, per via dello stop dei voli, come conseguenza, diversi settori serviti dalla stampa 3D sono stati duramente colpiti e ciò ha avuto un impatto soprattutto sul mercato della produzione additiva dei metalli, colpito più di quello dei polimeri. Negli ultimi mesi del 2021, tuttavia, proprio i settori aerospaziale e automotive hanno ricominciato a crescere e la produzione additiva giocherà un ruolo decisivo in queste due industrie, che sono ora segnate da forti sfide ambientali: riduzione dell’impronta di carbonio e graduale transizione all’elettrico nel settore automobilistico. Al di là dei report, comunque, Formnext 2021, la fiera internazionale dedicata alla produzione additiva, che si è tenuta lo scorso novembre in presenza, ha registrato 17.859 partecipanti da 75 nazioni diverse e più di 600 espositori provenienti da 36 paesi, di cui circa 30 italiani, ed ha mostrato un mercato della produzione additiva decisamente più maturo rispetto a qualche anno fa, che

comincia a popolarsi non più soltanto di start-up, ma di aziende più grandi, capaci di una produzione più di massa.

Le nuove tendenze del mercato

Il mercato offre macchine nuove e ottimizzate, materiali innovativi, software, soluzioni e applicazioni di post-processing. L’attenzione degli attori del mercato si concentra oggi soprattutto sull’ottimizzazione del prodotto, nonché sull’ottimizzazione della catena di fornitura AM. Tra gli obiettivi principali, creare macchine più efficaci per la produzione in serie e automatizzare i processi di produzione mediante l’applicazione della digitalizzazione alla produzione additiva nell’ambito di quei processi di industrializzazione propri dell’Industria 4.0. L’obiettivo è quello di trasformare la produzione 3D, soprattutto nel settore del metallo, in produzione digitale, per aprire la strada della produzione additiva di serie, ad esempio, per applicazioni automobilistiche. Imparare come sviluppare al meglio capacità di produzione additiva della propria azienda potrebbe essere quindi il prossimo passo per accrescerne le proprie possibilità produttive, come processo complementare alle attività produttive convenzionali. Sono molte infatti le opportunità offerte dall’additive sia nell’aprire nuovi e vecchi mercati che nel permettere di consolidare, situazioni esistenti.

Il ruolo centrale della sostenibilità

L’altro tema molto dibattuto che sta diventando un obiettivo importante nello sviluppo della produzione additiva è la sostenibilità. Nel mercato della stampa 3D, come negli altri, si riflettono anche tendenze globali. Quindi, nel 2021, la sostenibilità è stata un tema centrale anche nella comunità AM. A dire il vero, l’additive manufacturing è stata una delle tecnologie in prima linea su questo tema, grazie alla sua capacità di limitare lo spreco di materiale rispetto ai metodi di produzione tradizionali. È ormai noto che, grazie all’ottimizzazione topologica, la stampa 3D utilizza solo il materiale necessario, a differenza dei metodi tradizionali basati sull’asportazione di materiale da un blocco pieno. Inoltre, la produzione on demand consente di evitare l’onere di gestire grandi stock di prodotti o pezzi di ricambio, riducendo così spazi e costi di magazzino. Mediante la tecnologia additiva è anche possibile riparare componenti ad alto valore aggiunto, estendendo il loro ciclo di vita. Infine, sono sempre di più i produttori che creano materiali a partire dai rifiuti o da altri materiali riciclati, favorendo un’economia più circolare.

La democratizzazione della stampa 3D in metallo

La crescente attenzione registrata nel 2021 nei confronti dell’FDM per materiali come la ceramica e i metalli, entrambi utilizzabili nell’AM per parti, anche di uso finale, in molti settori importanti come quello aerospaziale e medico, ha messo in evidenza la continua democratizzazione della stampa 3D, in particolare per materiali non polimerici. Una sempre maggiore democratizzazione della stampa 3D di parti metalliche permetterebbe enormi progressi tecnologici e pragmatici non solo nei settori aeronautico e medico, ma anche in quelli aerospaziale, automobilistico o marittimo, nei quali si cerca sempre di risparmiare tempo e costi. Stiamo già assistendo alla realizzazione di progetti di veicoli e barche completamente stampati in 3D. Anche se la produzione additiva è sicuramente ancora agli inizi, progetti incredibilmente promettenti sono già stati sviluppati e utilizzati nell’industria dei trasporti. Nel caso dei componenti per velivoli, automobili, navi o edifici, le principali proprietà sono la stabilità, la leggerezza e soprattutto le grandi dimensioni. Proprio per questi formati di notevoli dimensioni, la stampa 3D industriale rappresenta un processo produttivo ideale, soprattutto laddove, grazie all’enorme portata delle unità robotiche, è possibile produrre anche componenti di grandi dimensioni e al contempo molto complessi da un unico pezzo, in maniera conveniente e semplice. La produzione additiva di grande formato offre una visione più ampia della stampa in 3D. L’aumento delle dimensioni di costruzione incrementa le possibilità di realizzazione: gli utenti possono creare pezzi più grandi, eliminando i vincoli di costruzione con misure standard. Grazie ai robot e alle unità lineari si ampliano le possibilità spaziali della stampa 3D in maniera enorme, aprendo nuove vie per la produzione industriale. Il dossier che segue, grazie alla partecipazione di alcune importanti aziende del settore, offre una panoramica delle più innovative tendenze del mercato della produzione additiva. Buona lettura!