Realizzazione rapida di stampi con la produzione additiva
Dal costoso stampaggio a iniezione alla veloce stampa 3D
La fornitura di stampi di qualità a produttori all’avanguardia nel settore della lavorazione dei metalli, per una vasta gamma di applicazioni, costituisce l’attività principale del cliente di Tetralogia. Alla luce della forte concorrenza, l’azienda era alla ricerca di una soluzione in grado di ridurre i tempi di consegna e i costi di produzione. I tempi di consegna e il costo per stampo sono fondamentali per l’attività del cliente e spesso rappresentano il fattore decisivo che determina l’assegnazione o meno di un incarico. Tetralogia ha aiutato l’azienda a diventare più competitiva grazie all’implementazione della tecnologia Photocentric.
Nell'ambito delle proprie attività di lavorazione dei metalli, il cliente di Tetralogia deve fornire coperture in profilati di polipropilene, in base al disegno specifico del componente che produce. La sfida che doveva affrontare era quella di offrire un valore aggiunto ai propri clienti e diventare più competitivo. Per raggiungere questo obiettivo, sapeva che doveva pensare fuori dagli schemi; è così che ha iniziato a esplorare metodi alternativi per la produzione delle coperture in plastica.
Vantaggi
Personalizzazione dei componenti
Possibilità di personalizzare ogni singolo pezzo in modo economicamente vantaggioso. Tetralogia ha sfruttato questa opportunità e ha deciso di mantenere la struttura dello stampo in alluminio, personalizzando però ogni singolo progetto, in modo che l'interno fosse stampato con un'anima e cavità uniche per ogni stampo.
Ottimizzazione del progetto
Modificare il progetto e convalidarlo nuovamente
, consentendo loro di eseguire rapidamente queste iterazioni
e ottenere un feedback immediato
, il che porta a un progetto ottimizzato.
Tempi di consegna rapidi e gestione della catena di approvvigionamento
Grazie all'uso della stampa 3D, i tempi di consegna sono stati ridotti da 3-4 settimane a 2 giorni e mezzo.
Vantaggio competitivo grazie alla riduzione dei costi dell'
In sole 48 ore, ora possono verificare, modificare il progetto e verificarlo nuovamente senza sostenere costosi costi di attrezzaggio, riducendo i tempi di consegna del 30% rispetto allo stampaggio a iniezione.
Sfida
In passato, il cliente di Tetralogia utilizzava la tecnologia dello stampaggio a iniezione (IM) per produrre stampi in alluminio in piccole serie da 1.000 a 3.000 pezzi o stampi in acciaio in grandi produzioni di molte decine di migliaia di pezzi. Il cliente di Tetralogia ha deciso di investire nello stampaggio a iniezione dotandosi di macchinari interni per la produzione degli stampi.
Quando venivano realizzati stampi in alluminio, i componenti venivano stampati a iniezione a temperature comprese tra 220 e 230 °C, applicando una bassa pressione. Il processo di produzione di uno stampo in alluminio per la parte superiore di un profilo richiedeva dalle 3 alle 4 settimane, una volta approvato il progetto del componente in plastica. Il costo medio dello stampo era compreso tra 8.000 e 12.000 euro.
I profili superiori avevano un design semplice, ma erano fondamentali per il completamento e la consegna dei componenti metallici. I tempi di produzione degli stampi stavano rallentando l'evasione degli ordini e, a causa della crescente concorrenza, stava diventando sempre più difficile acquisire nuovi clienti.
Soluzione e risultato
Tetralogia ha offerto al cliente un approccio innovativo per ridurre al minimo i costi; ha proposto di continuare a utilizzare lo stesso telaio dello stampo, ma suggerendo di realizzarlo tramite produzione additiva, in particolare con le resine Photocentric LC Magna High Temp DL400.
Uno dei vantaggi più apprezzati della stampa 3D è la possibilità di personalizzare ogni singolo pezzo in modo economicamente vantaggioso. Tetralogia ha sfruttato questa opportunità e ha deciso di mantenere la struttura dello stampo in alluminio, personalizzando però ogni singolo progetto, in modo che l'interno fosse stampato con un'anima e cavità uniche per ogni stampo.
Il cliente ha riscontrato vantaggi concreti nella tecnologia Photocentricrispetto ad altri metodi, ottenendo un vantaggio competitivo maggiore di quanto avesse immaginato. Ha scoperto che, utilizzando la stampante 3D Liquid Crystal , era in grado di ridurre i tempi di consegna del 30% rispetto allo stampaggio a iniezione (IM).
In sole 48 ore, ora possono verificare, modificare il progetto e verificarlo nuovamente, il che consente loro di eseguire rapidamente queste iterazioni e ottenere un feedback immediato che porta a un progetto ottimizzato, senza dover sostenere costosi costi di attrezzaggio.
Per lotti di produzione superiori a 1.000 o 2.000 pezzi, il cliente dovrà realizzare nuovamente il nucleo e la cavità: questa soluzione è ideale per perfezionare il progetto e migliorare il concetto originale.
Il cliente ha testato diversi fotopolimeri di Photocentrice ha scelto la resina HighTemp DL400 per le sue elevate prestazioni, in linea con i requisiti di resistenza termica richiesti dal componente. Tetralogia ha avviato immediatamente il processo di produzione.
«Non riuscivamo a credere all’enorme risparmio offerto dalla stampa 3D. Il costo della tecnologia Photocentricera inferiore dell’80-90%, ben lontano dai costi elevati dello stampaggio a iniezione, anche per le serie di produzione più grandi, dove il risparmio si attesta comunque intorno al 60-70%. Altrettanto sorprendente è stata la riduzione dei tempi di produzione: abbiamo risparmiato il 30% sui tempi di consegna».
Il cliente di Tetralogia
L'esperienza di Carlos nel settore degli stampi ha rapidamente
ha confermato che Liquid Crystal era la
stampante 3D per questo lavoro.
Carlos Santos
, amministratore delegato di Tetralogia
Calendario del progetto
Giorno 1
- Ottimizzazione del progetto 100%
Design
Tetralogia ha collaborato con il progettista del cliente per ottimizzare il modello 3D, tenendo conto degli effetti relativi al raffreddamento e alla resistenza.
Giorno 2
- Processo di stampa 3D 100%
Stampa
Tetralogia ha ricevuto un file 3D STEP contenente le parti del nucleo e della cavità e ha avviato immediatamente il processo di stampa 3D procedendo come segue:
1. Creazione di un file STL con tolleranza di 0,02 mm
2. Impostazione dei supporti in Photocentric al di fuori della zona di goffratura
3. Esportazione del file proprietario Photocentriccon risoluzione di 50 micron
4. Preparazione della resina secondo le istruzioni del TDS (High Temp DL400)
5. Processo di stampa della durata di 12-14 ore
Giorno 3
- Post-trattamento. Lavaggio e polimerizzazione 50%
Post-elaborazione
Il processo di costruzione è stato completato ed è iniziata la fase di post-elaborazione dell'
:
1. Lavaggio e polimerizzazione secondo le istruzioni del TDS (HighTemp DL400)
2. Rimozione dei supporti e levigatura dove necessario per garantire che lo stampo si adatti perfettamente nel punto di incontro tra anima e cavità dopo la fresatura CNC
3. Foratura degli espulsori con tolleranza h7 direttamente sul pezzo finale stampato
Liquid Crystal
Stampante 3D LCD ad alta risoluzione di livello industriale, progettata per garantire precisione ed efficienza produttiva.
DL400 per alte temperature
HighTemp DL400 è la prima resina Photocentric resistente Photocentric che presenta proprietà superiori sia in termini di resistenza meccanica che di rigidità