Modelli di fattibilità per determinare l’efficacia della stampa 3D rispetto ai metodi tradizionali
In ” Modelli per la valutazione della fattibilità della produzione additiva nella produzione per uso finale “, gli autori Matt Ahtiluoto, Asko Uolevi Ellman ed Eric Coatenea incoraggiano l’idea di esplorare prima la stampa 3D per i progetti, confrontandoli con le attività industriali eseguite con metodi convenzionali. Per la produzione odierna, gli autori spiegano che i progettisti dovrebbero iniziare a considerare i processi AM più spesso, specialmente per le parti a basso volume di lotto.
Mentre i ricercatori comprendono che l’accessibilità economica può ancora essere un problema su una scala di produzione più ampia, l’accessibilità è lì: ciò che potrebbe non essere disponibile è una comprensione da parte dei progettisti o dell’esposizione. Inoltre, potrebbero non capire come progettare, stampare e finire i prodotti in seguito, richiedendo un certo livello di istruzione sul processo qualora ritengano fattibile una parte per AM. Gli elementi da considerare sono se stanno tentando di fabbricare parti speciali o quelle che potrebbero essere altrimenti impossibili da stampare (come strutture reticolari complesse), se ci sarebbero risultati migliori con geometrie complesse, nonché confronti per i tempi di produzione. La convenienza è, ovviamente, anche un fattore. In alcuni casi, le parti complesse possono essere molto più economiche da fabbricare.
Ogni caso è diverso e le decisioni non possono essere basate sull’esecuzione della parte, poiché potrebbero esserci fattori più importanti in gioco come la velocità di produzione o l’accessibilità economica. Usando il modello di fattibilità creato per questa ricerca, gli autori hanno notato che nella maggior parte dei casi analizzati qui, AM era la scelta migliore.
Gran parte della fattibilità dipende tuttavia dalle prestazioni della parte, per includere dettagli quali:
Peso
Facilità d’uso
Resistenza al flusso
Estetica
Consolidamento parziale
Tempi di assemblaggio ridotti
Previsione della funzionalità
“Per risultati affidabili, la valutazione delle prestazioni delle parti deve essere eseguita in modo coerente. Il volume di produzione parziale influisce sui costi di progettazione, quindi su piccoli volumi il costo di riprogettazione AM potrebbe non essere giustificabile se esiste una progettazione CM. Se nessuno dei due progetti esiste ancora, i costi di progettazione AM possono talvolta essere inferiori a causa della mancanza di vincoli di fabbricazione e della mancanza di necessità di disegni di fabbricazione.
Interpretazione dell’indice di fattibilità.
Per questa ricerca, approcci più opzionali non facevano parte dell’equazione, in quanto gli autori si limitavano a prestazioni, costi e tempo; è importante ricordare, tuttavia, che possono essere utilizzati diversi fattori, richiedendo così una “ricalibrazione” dell’interpretazione dell’indice. L’indice è anche, nella migliore delle ipotesi, un’approssimazione riguardo a quale tecnica sarebbe meglio nel confrontare AM con convenzionale.
“Nonostante l’applicazione principale del modello sia giustificata dalla AM nell’ambiente aziendale e nell’uso industriale, lo strumento può fornire anche uno strumento educativo”, hanno concluso i ricercatori. “AM è solo un altro metodo di produzione tra molti altri e solo parti specifiche sono redditizie da produrre con AM. Questo modello di fattibilità mira a fornire uno strumento pratico per comprendere meglio l’applicabilità AM. “
“Questo metodo è anche personalizzabile per esigenze specifiche modificando le proprietà delle parti stimate: prestazioni, tempi di consegna e costi. Se la fattibilità delle parti viene valutata all’inizio del processo di progettazione, idealmente il metodo AM può essere selezionato prima dell’avvio della progettazione CM e i progettisti sono in grado di produrre soluzioni tecnicamente migliori, più veloci e a costi inferiori. “
