il guasto dello stampo e il rischio di fermo linea
Quando un utensile di stampaggio a iniezione si guasta senza preavviso, la criticità non è solo riparare lo stampo: è evitare che la mancanza del componente si trasformi in fermi di assemblaggio, ritardi nella fornitura di ricambi e penali contrattuali. In molti casi, cambiare processo produttivo (o cambiare materiale) comporta nuove qualifiche e approvazioni, quindi la “soluzione tampone” deve mantenere funzione, tolleranze e ripetibilità con tempi rapidi.
Il caso: componente elettrotecnico in ABS con requisiti dimensionali molto stretti
Nel caso descritto, un cliente industriale del settore elettrotecnico rischiava l’interruzione della fornitura di un componente in ABS nero (parte stampata a iniezione) dotato di funzione di connettore. La geometria viene indicata come complessa e le quote funzionali richiedono scostamenti sotto ±0,02 mm. La riparazione dello stampo sarebbe durata settimane, mentre un nuovo utensile avrebbe richiesto ancora più tempo; nel frattempo l’assemblaggio finale doveva proseguire senza variazioni di distinta e senza “deroghe” sulla qualità.
Obiettivo operativo: coprire la domanda “di serie” per 6 settimane
Il fabbisogno indicato è di 800 pezzi a settimana, con una finestra di sei settimane prima del ripristino della disponibilità dello stampo. In altre parole, non si trattava di pochi campioni: serviva una produzione ponte con numeri da piccola serie, pianificabile e ripetibile. I requisiti dichiarati dal progetto sono: assenza di utensile (tool-less) e rapidità, proprietà del materiale equivalenti, massima precisione dimensionale e costi calcolabili.
La scelta tecnologica: EVOLVE STEP come processo additivo per parti funzionali in termoplastico
Per coprire la serie è stato attivato il processo STEP (Selective Thermoplastic Electrophotographic Process) di Evolve Additive Solutions, erogato tramite alphacam. STEP appartiene alla famiglia dei processi che usano imaging elettrofotografico (concetti derivati dall’alta produttività della stampa 2D) per depositare materiale strato su strato; la fusione avviene tramite calore, pressione e raffreddamento per arrivare a parti funzionali in termoplastico, con l’obiettivo di avvicinare la produzione additiva a logiche di produzione industriale e non solo prototipazione.
Workflow: dalla verifica CAD ai primi campioni in 48 ore
Il flusso di lavoro descritto parte da una analisi dei dati CAD e dalla validazione del materiale (ABS nero/grigio). I primi campioni sarebbero stati prodotti entro 48 ore, seguiti da misure delle quote critiche e confronti su rugosità superficiale, resistenza a trazione e stabilità dimensionale. L’intento è ridurre al minimo le iterazioni: nel racconto del caso, viene sottolineato che non sono state richieste modifiche geometriche e che le approvazioni interne sarebbero state semplificate proprio perché la parte restava coerente per funzione e specifiche.
Produzione: 600 pezzi in 5 job, layer da 0,013 mm e supporti lavabili
Per la produzione “on demand” vengono riportati 600 componenti realizzati in cinque build/job. Il processo lavorerebbe con strati da 0,013 mm (13 µm) e impiega un supporto lavabile; nel caso specifico è indicato che non era prevista post-lavorazione manuale. Questo punto è rilevante in un contesto di continuità produttiva: ridurre la manodopera di finitura aiuta a rendere più stabile la pianificazione e il rispetto delle consegne.
Numeri dichiarati dal caso: risoluzione, particelle, volume, tempi e costo volumetrico
alphacam associa a STEP una risoluzione di 13 µm con dimensione particellare 22 µm, e una precisione dimensionale ±0,01 mm sull’area utile indicata come 600 × 400 × 70 mm. Il tempo di costruzione viene descritto come circa 80 minuti ogni 10 mm di altezza. Viene anche citato un valore guida di costo pari a 2,8 €/cm³ (netto), utile come riferimento quando l’alternativa è un fermo linea o una ripartenza con nuovo utensile non ancora disponibile.
Come STEP si posiziona per la produzione: velocità e logica “a lotti”
Nel dibattito sulla produzione additiva per parti plastiche, STEP viene spesso presentata come tecnologia orientata a lotti e a throughput elevato rispetto a processi powder-bed tradizionali: alcune fonti di settore riportano velocità nell’ordine di almeno 40 layer/min e descrivono un’architettura con nastro/moving belt per la deposizione, più vicina a una linea di stampa industriale che a un ciclo singolo “pezzo-per-pezzo”. Altre fonti citano capacità di deposizione fino a 286 in³/ora in modalità batch, come dato divulgativo di prestazione. Questi numeri non sostituiscono una qualifica interna, ma spiegano perché la tecnologia venga proposta in scenari di continuità dove la quantità non è marginale.
Controllo qualità e risultato: misure a ogni lotto e consegne rispettate
Durante le sei settimane di produzione ponte, viene indicato che ogni batch è stato misurato. Il riscontro del cliente finale non avrebbe evidenziato anomalie e la pianificazione di consegna sarebbe rimasta stabile. In pratica, l’obiettivo non era “fare pezzi” in emergenza, ma mantenere una fornitura regolare fino al ripristino dello stampo, con controlli dimensionali sistematici per ridurre il rischio di scarti in assemblaggio.
Cosa insegna il caso: criteri pratici per scegliere una produzione ponte “tool-less”
Il caso è utile perché rende espliciti alcuni criteri che spesso restano impliciti: (1) la produzione ponte funziona se materiale e tolleranze restano allineati alla funzione, (2) serve un percorso di validazione rapida (CAD + campioni + metrologia), (3) la stabilità nasce dalla combinazione di processo ripetibile e controllo qualità per lotto, (4) il costo va letto contro il costo di fermo linea e ritardi. STEP viene proposta come risposta a questa combinazione, soprattutto quando i volumi sono sufficienti a rendere inefficiente una soluzione puramente manuale o artigianale.
