Da oltre un secolo, i polimeri vengono utilizzati nei processi di produzione per realizzare componenti tramite stampaggio a iniezione e stampa 3D. Dalle prime macchine per lo stampaggio a iniezione fino alla moderna stampa 3D, queste tecnologie hanno continuato a evolversi nel corso dei decenni, consentendo alle industrie di tutto il mondo di potenziare la propria produzione.

Dal 1872 lo stampaggio a iniezione viene impiegato per la produzione in serie di una vasta gamma di prodotti, utilizzando una tipologia di polimeri appositamente sviluppata per le prime macchine di stampaggio a iniezione, alcune delle quali sono ancora in uso oggi.

Facciamo un salto in avanti al 1980: Hideo Kodama depositò il primo brevetto sulla stampa 3D. Il suo brevetto descriveva un sistema di prototipazione rapida che utilizzava la luce UV per indurire i fotopolimeri. Tuttavia, l'idea di Hideo passò in gran parte inosservata, e si dovette attendere fino a quando Chuck Hull brevettò la sua versione, quattro anni dopo, perché la stampa 3D, così come la conosciamo oggi, vedesse davvero la luce.

Inizialmente la stampa 3D ha faticato a sostituire lo stampaggio a iniezione come metodo preferito dai produttori abituati alle tecniche tradizionali, almeno fino ad ora!

Per capire in che modo la stampa 3D possa consentire la produzione di massa al posto dello stampaggio a iniezione, è importante conoscere entrambe le tecniche e capire come si differenziano l'una dall'altra.

Che cos'è lo stampaggio a iniezione (IM)?

Poco dopo la rivoluzione industriale, gli inventori americani John Hyatt e suo fratello Isaiah migliorarono l'efficienza della produzione di massa ideando lo stampaggio a iniezione. La macchina utilizzava uno stantuffo per iniettare la plastica fusa in uno stampo e diede vita al primo importante processo produttivo nell'ambito della tecnologia dell'ingegneria delle materie plastiche.

Prodotti come bottoni e pettini sono stati tra i primi a trarre vantaggio dalla nascita della produzione industriale. Con il progredire della tecnologia, sempre più settori hanno iniziato a beneficiarne, e ancora oggi questa tecnica viene utilizzata per la produzione di massa.

Che cos'è la stampa 3D e come viene utilizzata nella produzione additiva?

In parole povere, la stampa 3D è il processo che consente di creare un oggetto solido tridimensionale a partire da un file digitale.

Quando Photocentric i primi passi nel 2002, la stampa 3D non era affatto adatta alla produzione di massa: era costosa e basata su tecnologie proprietarie, e ci sarebbe voluto ancora un decennio prima che la stampa 3D iniziasse a diventare una pratica comune nella produzione additiva.

I primi brevetti cominciarono a scadere e l'innovazione nel campo della stampa 3D iniziò a rivoluzionare i processi di produzione. Nel 2015 abbiamo depositato il nostro primo brevetto sulla stampa 3D relativo all'uso di schermi LCD per la stampa tridimensionale. L'anno successivo abbiamo lanciato la nostra stampante 3D Liquid Crystal , la prima al mondo in grado di indurire il materiale alla luce del giorno, aprendo così nuovi orizzonti per il settore.

Utilizzando uno schermo LCD come fonte di luce, l'intero strato viene esposto e modellato in un unico passaggio; la stampa LCD rappresenta un'alternativa più rapida rispetto ad altri metodi, consentendo ai produttori di ideare, realizzare e personalizzare nuovi prodotti a una velocità prima inimmaginabile.

Esempi di prodotti stampati in 3D

Le stampanti Photocentrichanno permesso ai produttori di diversi settori di immettere sul mercato un'ampia gamma di prodotti stampati in 3D, tra cui allineatori dentali, dispositivi medici, occhiali, componenti automobilistici, dispositivi di protezione individuale, articoli di cancelleria, gioielli, statuine e molto altro ancora.

Grazie al nostro team interno composto da chimici, ingegneri e ricercatori, siamo in grado di realizzare macchinari e materiali in grado di soddisfare le esigenze poste da numerose sfide industriali.

Dalla prototipazione alla produzione in serie, Photocentric polimeri in grado di garantire risultati perfetti.

Materiali per la stampa 3D

Photocentric sviluppato una gamma di materiali in grado di soddisfare diverse esigenze: dai materiali flessibili a quelli colabili, abbiamo progettato soluzioni su misura per le esigenze del mercato.

La nostra gamma copre settori quali quello dentale, aerospaziale, automobilistico, medico, della moda e molti altri. Ogni materiale possiede caratteristiche uniche che lo rendono ideale per il settore specifico.

Finiture e texture

Le prime stampe 3D non presentavano la qualità di finitura necessaria per competere con lo stampaggio a iniezione. Tuttavia, grazie alla collaborazione con specialisti del software come CoreTechnologie, abbiamo rivoluzionato il settore della produzione additiva e ora offriamo una finitura personalizzabile adatta a qualsiasi settore industriale.

Consente ai produttori di caricare i propri loghi, le proprie texture e le finiture pronte per il cliente. La soluzione offre inoltre l'accesso a oltre 5.000 diverse strutture superficiali: una vera rivoluzione nella progettazione e nella produzione dei componenti!

Perché preferire la stampa 3D allo stampaggio a iniezione?

Flessibilità – La stampa 3D offre una maggiore flessibilità progettuale rispetto allo stampaggio a iniezione, poiché consente di realizzare qualsiasi progetto e di modificarlo in qualsiasi momento per garantire il miglior risultato possibile.

Complessità – È possibile stampare in 3D strutture uniche con estrema facilità, mentre lo stampaggio a iniezione non offre la stessa complessità di progettazione.

Personalizzazione – Grazie alla stampa 3D è facile modificare i progetti o personalizzarli in base alle esigenze del progetto, senza i costi di riattrezzaggio tipici dello stampaggio a iniezione.

Velocità – La stampa 3D garantisce tempi di realizzazione rapidi: il passaggio dall'idea alla realizzazione è immediato e un file di progettazione può essere stampato in poche ore, mentre lo stampaggio a iniezione richiede un investimento iniziale e tempo per arrivare alla fase di produzione.

Configurazione: per iniziare con la stampa 3D bastano una stampante e il materiale, mentre lo stampaggio a iniezione richiede molto più tempo, impegno, energia e denaro per essere avviato.

Costi dei materiali – La stampa 3D consente di ridurre i costi dei materiali grazie all'introduzione di strutture reticolari resistenti e stabili, ottenendo gli stessi risultati dei prodotti stampati a iniezione in materiale solido.

Considerazioni sulla stampa 3D e sullo stampaggio a iniezione!

Post-produzione – Un pezzo stampato in 3D richiede un periodo di indurimento successivo alla stampa per garantirne la resistenza e l'uniformità. Tuttavia, anche con lo stampaggio a iniezione, potrebbe essere necessario dedicare un tempo simile alla correzione dei difetti superficiali.

Infrastrutture – Poiché lo stampaggio a iniezione è in uso da oltre un secolo, oggi i produttori hanno a disposizione un ventaglio più ampio di opzioni. Tuttavia, le possibilità offerte dalla stampa 3D sono in continua crescita.

Produzione in serie - Una volta avviato il processo di stampaggio a iniezione, è possibile produrre decine o centinaia di migliaia di pezzi identici e, più se ne producono, più lo stampaggio a iniezione diventa conveniente.

Tuttavia, la stampa 3D offre libertà di progettazione e consente di apportare modifiche e proporre una soluzione su misura per ogni cliente.

La velocità di stampa era un tempo un altro fattore a favore dello stampaggio a iniezione. Tuttavia, grazie alla tecnologia di stampa LCD brevettata Photocentrice alla capacità LC Magna , il processo di stampa 3D ha subito un notevole aumento di velocità e la produzione in grandi serie è ormai una realtà. 

Confronto dei costi tra la stampa 3D e lo stampaggio a iniezione!

Quando si tratta di confrontare i costi tra la stampa 3D e lo stampaggio a iniezione, occorre tenere conto di numerose variabili. In sintesi, la stampa 3D con Photocentric un'alternativa di produzione economicamente vantaggiosa rispetto allo stampaggio a iniezione per ordini fino a 500.000 pezzi.

Più pezzi vengono prodotti, più lo stampaggio a iniezione può rivelarsi vantaggioso rispetto alla stampa 3D, qualora non siano richieste personalizzazioni o ottimizzazioni del progetto. Infatti, con lo stampaggio a iniezione è possibile ottenere pezzi standard a un costo unitario inferiore. Se si tiene conto dei costi iniziali di avviamento, i materiali risultano spesso più economici rispetto alla stampa 3D.

Sebbene il principale risparmio sui costi offerto dalla stampa 3D risieda nella fase di avviamento, questa tecnologia comporta costi di avviamento relativamente bassi, poiché una volta acquistati i macchinari i costi aggiuntivi sono minimi. Lo stampaggio a iniezione, invece, richiede la progettazione e la realizzazione di ogni singolo stampo.

Tuttavia, il vero risparmio sta nel tempo, e il risparmio in termini di costi dipende in realtà dal valore che attribuite al tempo nella vostra attività. La stampa 3D consente alle aziende di arrivare sul mercato più rapidamente, e questo è un valore che non possiamo calcolare per voi. Con la stampa 3D è solitamente possibile realizzare un prototipo funzionante in pochi giorni, mentre con lo stampaggio a iniezione occorrono diversi mesi.

Conclusione: la stampa 3D al posto dello stampaggio a iniezione

In conclusione, sebbene lo stampaggio a iniezione esista da molto più tempo e sia stato per oltre un secolo l'unico metodo di produzione di componenti plastici in 3D, la stampa 3D si è affermata come una valida alternativa.

La stampa 3D offre oggi maggiori opportunità che mai nella produzione in serie di prodotti in plastica. Garantisce una maggiore flessibilità di progettazione rispetto alla produzione tradizionale e genera anche meno scarti.

Quando si deve scegliere tra lo stampaggio a iniezione e la stampa 3D, è importante tenere in considerazione i costi di avviamento, i tempi di immissione sul mercato e i costi dei materiali. Contattate Photocentric se desiderate comprendere i reali vantaggi della stampa 3D rispetto allo stampaggio a iniezione: potreste trasformare la vostra attività in breve tempo.