Perché le tolleranze geometriche diventano un rischio “doppio” nell’additive manufacturing
Quando le tolleranze di forma e posizione (GD&T) sono assenti o controllate a mano, il progetto tende a rallentare: da un lato perché si moltiplicano le domande tra progettazione, produzione e qualità; dall’altro perché diventa più difficile stabilire come misurare e accettare il pezzo una volta realizzato (ad esempio con tomografia computerizzata, metrologia ottica o sistemi tattili). Nel caso di componenti destinati alla stampa 3D, una specifica incoerente può tradursi in iterazioni, scarti e rilavorazioni.
GD&T, ISO GPS e ASME Y14.5: che cosa si sta “codificando” davvero
La GD&T è un linguaggio di simboli e regole che serve a descrivere in modo non ambiguo quali scostamenti geometrici sono ammessi rispetto alla geometria ideale e come interpretarli lungo la filiera. Nel mondo “ASME”, il riferimento tipico è ASME Y14.5, che definisce simboli, definizioni e pratiche raccomandate per GD&T su disegni e modelli digitali. Nel mondo “ISO”, un riferimento fondamentale è ISO 1101, che definisce il linguaggio simbolico per la specifica geometrica e le regole di interpretazione, dentro la famiglia ISO GPS.
Dal 2D al 3D: perché la Model-Based Definition cambia il modo di gestire la specifica
Molte aziende stanno spostando quote, note e tolleranze dal disegno 2D al modello 3D (PMI/MBD) per ridurre duplicazioni, incoerenze e perdite di informazione nei passaggi tra ufficio tecnico e reparti a valle. Questa impostazione è supportata anche da standard dedicati ai dataset di definizione digitale del prodotto (ad esempio ISO 16792), che contemplano sia l’approccio “3D model-only” sia “3D + 2D digitale”. L’idea pratica è semplice: la specifica “vive” sul modello e può essere riutilizzata in modo più diretto per CAM, pianificazione di processo e controllo qualità.
Che cosa fa PTC Creo con l’estensione GD&T Advisor (Sigmetrix)
Nel caso descritto, PTC integra in Creo l’estensione GD&T Advisor (sviluppata da Sigmetrix) per guidare l’utente mentre applica la GD&T e per validare la correttezza delle annotazioni nel modello 3D. L’obiettivo dichiarato è aiutare a ottenere una definizione più completa e coerente con le regole degli standard di riferimento, riducendo situazioni tipiche come riferimenti/datum incompleti, definizioni ambigue o geometrie “sottovincolate” dal punto di vista della specifica.
Produttività e controllo: cosa promettono i vendor (e come leggerlo in modo realistico)
Nella comunicazione di PTC, l’approccio con guida e validazione punta a diminuire tempo e rilavorazioni: nella pagina italiana PTC si parla di riduzione del tempo “fino al 75%” per applicare la GD&T (valore da leggere come claim legato a scenari e modalità d’uso specifiche). Anche Sigmetrix posiziona l’assistente come strumento per applicare più rapidamente le annotazioni e per allinearle alle logiche ASME/ISO. In pratica, l’impatto reale dipende da maturità del processo, complessità dei prodotti, librerie interne e disciplina nell’uso dei datum e delle regole.
Perché è particolarmente sensato per stampa 3D metallica e binder jetting
In processi come il metal binder jetting, la precisione finale è influenzata non solo dalla “stampa” ma anche dal post-processo, in particolare la sinterizzazione: ritiro dimensionale, possibili anisotropie e variazioni legate a geometria/feature possono complicare la previsione delle tolleranze effettivamente ottenibili. La letteratura tecnica discute ritiro e deformazioni in sinterizzazione e gli effetti sull’accuratezza, inclusi casi in cui il ritiro può arrivare a valori elevati e richiede compensazioni e controllo di processo. Anche per questo, controlli di plausibilità e coerenza della GD&T già in CAD aiutano a ridurre sorprese nella fase di industrializzazione e qualificazione.
Ispezionabilità: collegare specifica, metrologia e piano di controllo
Una GD&T “ben formata” non serve solo a dire quanto un elemento può deviare, ma anche a rendere chiaro come lo si misura e rispetto a quali riferimenti. Nel flusso citato, l’idea è che le annotazioni, legate a feature e datum nel modello, possano essere riutilizzate per derivazione tavole, pianificazione CAM, additive process planning e inspection planning, mantenendo una base dati coerente. Questo è particolarmente utile quando la verifica avviene con metodi diversi (CT, ottica, tattile) e quando occorre tracciare revisioni e stato di verifica delle specifiche nel tempo.
Interoperabilità: STEP AP242 e PMI per far viaggiare la GD&T oltre il CAD
Per portare PMI/GD&T verso sistemi terzi (visualizzatori, qualità, supply chain), entrano in gioco formati di scambio. STEP AP242 nasce proprio per coprire interoperabilità e MBD con PMI (inclusa la GD&T) come parte di un unico standard ISO di riferimento per lo scambio di informazioni di prodotto. Inoltre, nelle note di supporto PTC viene indicato il supporto all’export in STEP AP242 Edition 3, con enfasi sulle informazioni PMI e sulla collaborazione con applicazioni downstream.
Limiti: l’assistente non sostituisce la responsabilità di progetto
Anche quando un tool automatizza controlli e segnala criticità, non “progetta al posto” dell’ingegnere: la scelta delle tolleranze resta una decisione funzionale, legata a requisiti di accoppiamento, prestazioni e costi. Inoltre, gli standard ASME/ISO sono ampi: la documentazione di supporto PTC indica che alcune aree degli standard non sono pienamente supportate e che bisogna conoscere limitazioni e workflow alternativi. In sintesi: l’automazione sposta l’errore più a monte, ma non elimina la necessità di competenza e review.
