Dan Wellers, Digital Futures Lead di SAP “La stampa 3D si espanderà nella stampa 4D”
Stiamo assistendo a una maggiore attenzione da parte delle aziende di software nel nostro piccolo settore. Simulazione, PLM, CAD, Digital Twin, Industry 4.0 hanno alcune aziende molto grandi e influenti che si entusiasmano per quel burro di arachidi e sandwich di gelatina che è la combinazione del digitale e della produzione. Se vogliamo accrescere la produzione digitale e la stampa 3D, le nostre risorse soft e hard dovranno essere gestite e controllate tramite software. Le parti più tradizionalmente fabbricate vengono sostituite con la stampa 3D più file, impostazioni e informazioni di processo dovranno essere monitorati e accessibili tramite pacchetti software. Questo in parte spiega l’interesse di Dan Wellers per la stampa 3D e l’entusiasmo per la tecnologia.
Cos’è la stampa 4D?
Basandosi sulla tecnologia di stampa 3D esistente, la stampa 4D utilizza materiali dinamici che si comportano diversamente quando si verificano condizioni variabili come acqua, luce, calore o corrente elettrica. Questi materiali: idrogel, polimeri a memoria di forma, fibra di carbonio, compositi tessili personalizzati e altro ancora hanno proprietà che consentono agli oggetti di autoassemblarsi, rimodellarsi o reagire in altro modo a eventi o condizioni mutevoli. Si chiama stampa 4D perché incorpora quella che viene spesso definita la quarta dimensione: il tempo.
Perché è importante?
La stampa 4D può ampliare ciò che è attualmente realizzabile in prototipazione, progettazione, produzione e adattabilità e utilizzo post-produzione. Gli esempi includono: scatole autoappiattimento da utilizzare in magazzini e società di logistica; tubi dell’impianto idraulico in grado di variare il loro diametro in risposta alla portata o alla richiesta d’acqua. La stampa 4D ha aperto nuove innovazioni, come gli impianti medici realizzati con biomateriali dinamici, che stanno già salvando vite.
Grazie alla sua capacità di auto-assemblaggio, gli oggetti troppo grandi per essere stampati tramite le stampanti 3D convenzionali possono essere compressi per la stampa e successivamente espandersi dopo la produzione. La stampa 4D potrebbe anche essere utilizzata per eliminare il banale problema del montaggio dei mobili. Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato quanto i materiali intelligenti utilizzati nella stampa 4D possano consentire a un oggetto di “ricordare” la sua forma. Tale capacità potrebbe essere utilizzata per imballare in modo piatto un rifugio autoassemblante che si innesca in posizione dopo un disastro naturale, o sviluppare ponti e strade temporanee realizzati con materiali che si espandono per guarire danni e fessurazioni.
Quanto sarà importante la stampa 3D?
La stampa 3D rappresenta la trasformazione digitale del design e della produzione nell’industria manifatturiera e avrà un profondo impatto su tutto, dalla logistica alle catene di approvvigionamento estese fino al trasporto su strada. La stampa 3D elimina molti dei vincoli di progettazione e produzione inerenti alla produzione tradizionale. Ora la progettazione del prodotto può essere ottimizzata per le esigenze e le funzioni del cliente, anziché per l’efficienza della produzione.
Negli ultimi anni, la stampa 3D si è evoluta nel modo in cui utilizza diversi materiali, non solo plastica, ma anche metallo, resine, arenaria, cera e ceramica, incorporando sempre più materiali contemporaneamente. Questi miglioramenti stanno aprendo la strada a significativi benefici, tra cui riduzione dei costi, supply chain semplificate, time to market più rapido, maggiore personalizzazione, utilizzo delle risorse ottimizzato, prototipazione migliorata e produzione di nuovi design non possibili in passato.
Le applicazioni commerciali emergono continuamente per alimentare la stampa 3D di qualsiasi cosa, dai prodotti per la casa di uso quotidiano a dispositivi medici personalizzati e protesi a quasi tutti i componenti di una casa. La stampa 3D si espanderà nella stampa 4D nei prossimi anni aggiungendo una quarta dimensione: il tempo. Utilizzando materiali appositamente progettati che si comportano diversamente quando si verificano condizioni mutevoli, la stampa 4D promette di spostare ulteriormente la forma della produzione.
In che modo persone e macchine lavoreranno insieme in futuro?
L’intelligenza artificiale sta migliorando nel risolvere problemi sempre più complessi. Se vogliamo mantenere il valore dell’umanità in un mondo sempre più automatizzato, dobbiamo iniziare a riconoscere e coltivare abilità che sono unicamente umane.
