La svolta della prototipazione rapida

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Lee Ball
Lee Ball

Prima era tutto molto semplice: i componenti rotondi venivano realizzati con il tornio e tutti gli altri con la fresa. Poi sono comparse le ormai onnipresenti macchine utensili CNC a tre assi, che hanno introdotto la possibilità di produrre elementi rotondi normalmente fabbricati al tornio. L’ingresso dei torni CNC con utensili motorizzati ha contribuito a sfumare ulteriormente le linee di confine, dal momento che elementi un tempo appannaggio delle frese CNC sono entrati nel vocabolario della tornitura. Questa potenziale sovrapposizione tra le due tecnologie, ha consentito a progettisti e ingegneri di sfruttare i vantaggi offerti da questo avanzato metodo di produzione. Sebbene molti componenti con elementi cilindrici possano essere realizzati con le frese CNC a partire da cubi o parallelepipedi, potrebbe essere necessario più tempo per smussare gli angoli indesiderati. Oltre a implicare uno spreco di materie prime, tale sistema richiede tempi di lavorazione superiori, finendo per incrementare il costo del componente. Se aggiungiamo il fatto che ottenere una finitura superficiale di qualità con la fresa è piuttosto difficile sui componenti rotondi, optare per un tornio CNC risulta una scelta più sensata. Con un tornio CNC munito di utensili motorizzati è invece possibile realizzare velocemente il medesimo componente con forme cilindriche, oltre a elementi aggiuntivi come fori radiali o assiali perpendicolari, fori di alloggiamento, incavi e scanalature, senza dover rimuovere il pezzo e posizionarlo sulla fresa. Inoltre, la finitura di superficie non rappresenta più un problema, poiché i torni CNC sono in grado di creare superfici cilindriche con maggiore facilità, offrendo rotondità e finiture decisamente migliori. A causa della dimensione dei componenti e dei limiti delle capacità delle macchine utensili, ci saranno sempre dei casi in cui un pezzo più adatto al tornio dovrà essere prodotto con la fresa o viceversa. Ad esempio, i pezzi con rapporti lunghezza/diametro elevati si prestano particolarmente a essere lavorati al tornio CNC. Di norma, i torni CNC con utensili motorizzati funzionano con tolleranze di +/- 0,10 mm per le seguenti dimensioni:

  • diametri compresi tra 0,8 mm e 75 mm;
  • lunghezze comprese tra 1,5 mm e 228 mm;
  • spessore delle pareti fino a 0,5 mm.

Partendo generalmente da una barra rotonda, i torni utilizzano una quantità inferiore di materiale e sono in grado di offrire una produzione più veloce ed economica rispetto alla fresatura a tre e cinque assi, che spesso impiega cubi e parallelepipedi. In un’epoca caratterizzata da tempistiche sempre più pressanti e prodotti con cicli di vita più brevi, la capacità di introdurre i nuovi prodotti sul mercato in maniera rapida e proficua è di fondamentale importanza. La possibilità di ridurre i tempi legati allo sviluppo selezionando il giusto processo di lavorazione meccanica può determinare se si riuscirà o meno a lanciare il prodotto prima del proprio concorrente.Lathe-flange.2-Retouch-aluminumIn passato non era raro che la fabbricazione di componenti, esternalizzata spesso a officine piccole e poco fornite, richiedesse svariate settimane. In base alla mia esperienza, i clienti hanno bisogno di ricevere i componenti più rapidamente. L‘avanzato sistema automatizzato di Proto Labs ci consente di tornire i componenti nel giro di tre giorni dalla ricezione del modello CAD 3D. La velocità di produzione costituisce un aspetto essenziale nella scelta di un fornitore di servizi di prototipazione rapida e produzione di volumi ridotti, ma anche la capacità di offrire suggerimenti sul metodo più adeguato è molto importante. Un fornitore deve essere in grado di consigliare il cliente:

  • in merito alle modifiche al progetto necessarie per migliorare la realizzabilità del componente;
  • su come tagliare i costi di produzione attraverso il progetto e la selezione dei materiali;
  • riguardo alla riduzione del peso del componente.

aluminum-turnedL’accelerazione degli avanzamenti tecnologici nell’industria manifatturiera rende questo un momento indubbiamente entusiasmante e caratterizzato da una scelta molto più vasta di metodi (come i torni CNC con utensili motorizzati) disponibili per la prototipazione rapida e la produzione di volumi ridotti di pezzi.
Per maggiori informazioni su questa e altre tecniche di produzione rapida, scarica gratuitamente una selezione di schede tecniche dal sito www.protolabs.it oppure chiama il numero +39 0321 381211.