Stampanti 3D / la rivoluzione della manifattura additiva
Oggi parleremo delle stampanti 3D. Ve lo dico, se vi state chiedendo cosa siano, beh siete davvero OUT, fuori dal mondo, e potrei anche offendermi; se così fosse sappiate che non vi aggiornate abbastanza. Sono davvero tante le aziende e soprattutto le start up che fanno di questo settore il loro core business. Questa tecnologia esiste da anni e si sta diffondendo tra di noi senza che neanche ce ne accorgiamo, come i kit pratici per fare della birra artigianale a casa vostra; sì, andrà anche di moda, ma è pur sempre una cosa assai utile.
Con la stampante 3D potrete creare comodamente dalla vostra scrivania dei veri e propri oggetti o prototipi, di qualunque tipo, colore, forma che soddisfi il vostro bisogno. Un altro aspetto fondamentale in questo processo creativo è la cosiddetta prototipazione. È un aspetto fondamentale di queste stampanti: potrete cosi vedere e toccare con mano la vostra idea, il vostro progetto, magari in scala ridotta ma direi che è un ottimo inizio.
Qui si sta parlando di una vera e propria rivoluzione industriale che potrebbe portare nel giro di pochi anni alla risoluzione di piccole e grandi problematiche legate ad esempio all’oggettistica, ai pezzi di ricambio reperibili. È una evoluzione tecnologica che va a braccetto con il consumismo estremo in cui viviamo, dove il costumer diviene sempre più padrone di se stesso e delle sue scelte, un consumatore che è sempre più attento, che detta leggi non scritte di nuovi bisogni sociali creando una nuova domanda e una nuova scala di valori. Non è da sottovalutare questa massa di persone che creano, rendono tangibile il virtuale.
Vi metto in evidenza alcuni esempi per comprendere al meglio di cosa stiamo parlando:
Charles Golden, amministratore della Nasa “nel futuro, forse gli astronauti potranno stampare gli attrezzi e i componenti di cui hanno bisogno mentre sono nello spazio”. A questo seguono i fatti: sarà spedita una stampante 3D nello spazio per l’ISS che “fabbricherà” i pezzi di ricambio in loco. Così si abbatteranno i costi della spedizione e si darà la possibilità di creare la componentistica tecnica quando e se necessaria. La stampante in questione sarà costruita dalla “Made in space”, vedetevi il video esplicativo di come funzionerà il dispositivo in orbita.
In medicina le stampanti 3D stanno dando il loro meglio, convertendosi a “mani divine” capaci di ricreare elementi biologici umani, portando a studi che trattano di ingegneria biomedica.
Ammassi tridimensionali di cellule staminali embrionali umane, ecco a cosa sono arrivati gli scienziati della Herriot-Watt University di Edimburgo. Uno step importante che potrebbe portare alla realizzazione di tessuti bioingegnerizzati compatibili a quelli organici.
In Belgio sono riusciti a ricreare una mandibola grazie alla stampata 3D. Una bella impresa per i laboratori tecnici di Layer Wise, uno spin-off universitario che si occupa di stampa 3D dal 2008.
Bioprinting, la “stampante di pelle”, è la soluzione che i ricercatori dell’Università di medicina Wake Forest della Carolina del Sud alla quale sono giunti per la cura di ferite e ustioni. Dei laser 3D rilevano sulla ferita l’estensione e la profondità della lesione, ne segue una ricostruzione tridimensionale di un lembo di pelle che andrà a coprire la bruciatura.
La Deep Space Industries (Dsi) di Rick Tumlinson, ha annunciato al mondo i suoi piani, l’intenzione è quella di spedire nello spazio delle navicelle verso gli asteroidi vicini alla Terra per estrarne le risorse minerarie e trasformarle, lavorarle e costruire nuove piattaforme direttamente in gravità 0, tutto ciò sarà fattoutilizzando stampanti 3D. Il primo lancio è previsto per il 2015.
Possiamo decisamente dire che è inziata la digitalizzazione dell’industria., è dire che le industrie del futuro si focalizzeranno sulla personalizzazione di massa, sempre più la customizzazione dilaga nel mondo del Mass Market, ma con la prototipazione e la stampa tridimensionale a portata di click le cose si fanno ancora più serie ancora più “by my self”.
Persino l’Economist si è espresso sul tema 3D, affermando che “ siamo nel pieno della Terza Rivoluzione Industriale, e suoi protagonisti sono i makers, quelli che se hanno un’idea, e la realizzano direttamente.” A seguire riporto la stima della Boston Consulting Group: nell’industria metallurgica e meccanica, entro il 2020, gli Stati Uniti stamperanno-costruiranno in casa dal 10 al 30% di ciò che ora importano dalla Cina.
Un dubbio sorge dato i migliaia di file già esistenti sul web, liberamente scaricabili per creare il tuo oggetto digitale in reale, ovvero il problema del copyright, internet in questo è una jungla, è un flusso d’informazioni che non può essere frenato, quindi come proteggere i brevetti registrati, da designer, artisti etc… senza che ne vengano danneggiati, beh una risposta che per ora non ho, pensate solo al mondo della musica, a quanta ne sentiamo, in che modalità è possibile ascoltarla e godercela senza che all’artista arrivi un centesimo, bene questa è la globalizzazione, condividere ed essere condivisi.
Un’ altra visione affascinante e quasi poetica che si intravede nella manifattura additiva, è quella di pensarla come un surrogato del teletrasporto. Effettivamente se ci si pensa bene, senza che si vada lassù nello spazio, vi faccio un esempio terra terra: ragionando per assurdo, se a me serve un pezzo di ricambio in mezzo alla jungla, della mia tenda che si è rotta, me lo posso tranquillamente fare prototipandolo e risolvere cosi il problema.
Vi sono sicuramente dei vantaggi: economici, nell’uso di questa tecnologia e non solo, se si pensa a quelli che possono essere gli sprechi di produzione di un oggetto. In questo caso gli sprechi di produzione quasi svaniscono, perché si andranno ad utilizzare solo i materiali strettamente necessari alla stampa e alla realizzazione ultima dell’oggetto. I costi bassi consentono una potenziale diffusione a livello domestico di queste macchine, dove però possiamo riscontrare alcuni svantaggi se pensiamo ai criteri qualitativi e di sicurezza di quanto verrà prodotto; dall’errore del disegno grafico alla bassa qualità del materiale di stampa, potremmo inciampare in prodotti fallati o deperibili nel breve periodo, magari pericolosi e non idonei all’utilizzo attribuitogli.
La stampa 3D si basa sulla tecnica produttiva meglio conosciuta come manifattura additiva: l’oggetto viene stampando uno strato alla volta, sovrapponendosi questi strati andranno a formare l’oggetto da noi desiderato. Le tecniche classiche che esistono sono la sinterizzazione laser e la modellazione a deposizione fusa: la prima crea l’oggetto riscaldando delle polveri termoplastiche con dei laser posizionando il materiale strato dopo strato, mentre la seconda fonde il materiale di fabbricazione come polimeri platici e lo depone tridimensionalmente, riproducendo il modello 3D elaborato al computer.
Detto tutto ciò, è abbastanza ovvio che una start up faccia i conti con il mercato sempre più crescente delle stampanti 3D, un mercato più che florido e ricco di opportunità e capace di grandi progetti.
http://www.thewalkman.it/stampanti-3d-la-rivoluzione-della-manifattura-additiva/
Il produttore
a domicilio
Progetti
La fabbrica del futuro. Una fabbrica piccola, vuota, quasi senza operai. Con tutta l’occupazione ai margini: prima e dopo (tra gli ingegneri creativi che pensano i progetti e gli integratori di sistemi che li pongono in essere) e completamente dislocata: non più nel perimetro delle zone industriali ma a domicilio, presso i clienti e i consumatori.
Il profilo del settore industriale e manifatturiero del futuro, basato sulla stampa 3D, disegna una silhouette atipica e inaspettata, sia nel pensiero degli economisti contemporanei che degli industriali. Eppure, questo racconta la ricerca applicata alle stampanti 3D pensate non per la micro-produzione casalinga ma per la componentistica e i pezzi finiti della grande impresa (automobili, navi, grattacieli, aerospaziale). La ricerca che non parla di start-up da giardino con quattro ragazzi che stampano il telefonino del futuro, ma di colossi industriali.
«La ricerca che stiamo portando avanti – dice Ursus Krüger, uno dei responsabili dei laboratori di Siemens a Berlino – parte dalla prototipazione con zero difetti per arrivare alla produzione con zero difetti su macchine per la manifattura additiva. È tutto giocato su nuovi materiali hi-tech, sulla capacità delle nuove macchine, sul nuovo modo di fare design, sui processi innovativi di produzione che stiamo studiando da zero».
Krüger, fisico teutonico imponente e folta barba, ha una voce gentile e le penne nel taschino della camicia che tradiscono la sua origine come ingegnere. È appassionato alla macchina ma anche a quello che c’è dietro: il suo laboratorio è in un palazzo di Berlino vicino alla fabbrica in cui Siemens produce gigantesche turbine a gas per le quali alcune componenti sono già stampate in 3D. «Siamo sul mercato da 165 anni – dice Krüger e facciamo soldi perché la gente paga per i nostri prodotti. E paga perché siamo innovativi, abbiamo nuove idee. La stampa 3D è la più grossa innovazione nel mondo della manifattura industriale degli ultimi cento anni».
La trasformazione della fabbrica “vecchia”, industriale, tradizionale, passa da questo cambiamento, l’unico che possa riuscire secondo Siemens a riportare la prossima ondata di produzione industriale stabilmente in Europa: possedere tecnologie e soprattutto processi innovativi, dice Siemens ma dicono anche altre realtà produttive, è quello che permette di fare la differenza rispetto alla produzione conto terzi in Asia.
«Tra 50 o 100 anni – dice Krüger – sarà ancora diverso, ma adesso la rivoluzione passa dalla fabbrica. L’effetto sull’occupazione non sarà negativo: per avere lavori sicuri bisogna scommettere sull’innovazione e adattarsi al cambiamento. L’innovazione serve ad avere buoni prodotti, chi lavora deve essere pronto a trasformarsi».
La fabbrica del futuro, spiegano Erik Brynjolfsson e Andrew McAfee nei loro libri visionari spesso citati ma quasi mai letti, sarà radicalmente diversa perché non ci sarà più. Cioè, non sarà più là dove ce l’aspettiamo, all’interno di un grande capannone, in una zona industriale, con un continuo andare e venire di operai. Sarà invece in piccole scatole grandi come un’automobile o una lavatrice, o anche più grandi, messe in un angolo accanto ai condomini o nei grandi mall commerciali. Produrrà a domicilio, realizzerà parti delle macchine, intere macchine, prodotti di vario genere. Montata su quattro gru, la fabbrica del futuro diventerà mobile verticalmente e riuscirà a innalzare grattacieli in modo totalmente automatico, stampandoli uno strato alla volta.
«Immagini – dice Krüger – una scatola grande come questa, portata sulla stazione spaziale internazionale». Indica un apparecchio non più grande di una comune lavatrice, compreso l’oblò centrale, che pesa un quintale. «Qui c’è qualsiasi cosa serva in orbita: un cacciavite o una scheda elettronica, un fusibile o un nuovo obiettivo per il telescopio, Basta versare la sabbia, caricare il software adatto e in poco tempo esce il prodotto finito. Questa è la rivoluzione a domicilio, la fabbrica del futuro».
Siemens già comincia a sognare quando i grandi clienti del settore energy, che comprano turbine a gas miliardarie o impianti per dighe, avranno la loro macchina Siemens per produrre i pezzi di ricambio a domicilio, in cima a una montagna o nel pieno di un deserto. Niente più trasporti eccezionali, tempi morti, attese e problemi. Oppure, negli Usa è Boeing che sogna e conta i giorni per quando a Everett, dove l’azienda aerospaziale americano ha costruito il più grande edificio al mondo per cubatura per assemblare i colossi dell’aria, i jumbo jet, potrà anziché attendere l’arrivo delle parti realizzate dai partner in 43 paesi diversi, stamparseli direttamente in loco. Finirà il carosello che fa arrivare le componenti da tutto il mondo, Italia compresa, e ripartirà un’industria diversa, a forte rischio di delocalizzazione (Airbus ha già aperto un impianto per la finalizzazione degli A320 in Cina). La rivoluzione è a domicilio: basteranno pochi tecnici per azionare i macchinari, veri badanti dell’altissima tecnologia, mentre l’intelligenza – come nella rete – sarà agli estremi
Il produttore
a domicilio
La fabbrica del futuro. Una fabbrica piccola, vuota, quasi senza operai. Con tutta l’occupazione ai margini: prima e dopo (tra gli ingegneri creativi che pensano i progetti e gli integratori di sistemi che li pongono in essere) e completamente dislocata: non più nel perimetro delle zone industriali ma a domicilio, presso i clienti e i consumatori.
Il profilo del settore industriale e manifatturiero del futuro, basato sulla stampa 3D, disegna una silhouette atipica e inaspettata, sia nel pensiero degli economisti contemporanei che degli industriali. Eppure, questo racconta la ricerca applicata alle stampanti 3D pensate non per la micro-produzione casalinga ma per la componentistica e i pezzi finiti della grande impresa (automobili, navi, grattacieli, aerospaziale). La ricerca che non parla di start-up da giardino con quattro ragazzi che stampano il telefonino del futuro, ma di colossi industriali.
«La ricerca che stiamo portando avanti – dice Ursus Krüger, uno dei responsabili dei laboratori di Siemens a Berlino – parte dalla prototipazione con zero difetti per arrivare alla produzione con zero difetti su macchine per la manifattura additiva. È tutto giocato su nuovi materiali hi-tech, sulla capacità delle nuove macchine, sul nuovo modo di fare design, sui processi innovativi di produzione che stiamo studiando da zero».
Krüger, fisico teutonico imponente e folta barba, ha una voce gentile e le penne nel taschino della camicia che tradiscono la sua origine come ingegnere. È appassionato alla macchina ma anche a quello che c’è dietro: il suo laboratorio è in un palazzo di Berlino vicino alla fabbrica in cui Siemens produce gigantesche turbine a gas per le quali alcune componenti sono già stampate in 3D. «Siamo sul mercato da 165 anni – dice Krüger e facciamo soldi perché la gente paga per i nostri prodotti. E paga perché siamo innovativi, abbiamo nuove idee. La stampa 3D è la più grossa innovazione nel mondo della manifattura industriale degli ultimi cento anni».
La trasformazione della fabbrica “vecchia”, industriale, tradizionale, passa da questo cambiamento, l’unico che possa riuscire secondo Siemens a riportare la prossima ondata di produzione industriale stabilmente in Europa: possedere tecnologie e soprattutto processi innovativi, dice Siemens ma dicono anche altre realtà produttive, è quello che permette di fare la differenza rispetto alla produzione conto terzi in Asia.
«Tra 50 o 100 anni – dice Krüger – sarà ancora diverso, ma adesso la rivoluzione passa dalla fabbrica. L’effetto sull’occupazione non sarà negativo: per avere lavori sicuri bisogna scommettere sull’innovazione e adattarsi al cambiamento. L’innovazione serve ad avere buoni prodotti, chi lavora deve essere pronto a trasformarsi».
La fabbrica del futuro, spiegano Erik Brynjolfsson e Andrew McAfee nei loro libri visionari spesso citati ma quasi mai letti, sarà radicalmente diversa perché non ci sarà più. Cioè, non sarà più là dove ce l’aspettiamo, all’interno di un grande capannone, in una zona industriale, con un continuo andare e venire di operai. Sarà invece in piccole scatole grandi come un’automobile o una lavatrice, o anche più grandi, messe in un angolo accanto ai condomini o nei grandi mall commerciali. Produrrà a domicilio, realizzerà parti delle macchine, intere macchine, prodotti di vario genere. Montata su quattro gru, la fabbrica del futuro diventerà mobile verticalmente e riuscirà a innalzare grattacieli in modo totalmente automatico, stampandoli uno strato alla volta.
«Immagini – dice Krüger – una scatola grande come questa, portata sulla stazione spaziale internazionale». Indica un apparecchio non più grande di una comune lavatrice, compreso l’oblò centrale, che pesa un quintale. «Qui c’è qualsiasi cosa serva in orbita: un cacciavite o una scheda elettronica, un fusibile o un nuovo obiettivo per il telescopio, Basta versare la sabbia, caricare il software adatto e in poco tempo esce il prodotto finito. Questa è la rivoluzione a domicilio, la fabbrica del futuro».
Siemens già comincia a sognare quando i grandi clienti del settore energy, che comprano turbine a gas miliardarie o impianti per dighe, avranno la loro macchina Siemens per produrre i pezzi di ricambio a domicilio, in cima a una montagna o nel pieno di un deserto. Niente più trasporti eccezionali, tempi morti, attese e problemi. Oppure, negli Usa è Boeing che sogna e conta i giorni per quando a Everett, dove l’azienda aerospaziale americano ha costruito il più grande edificio al mondo per cubatura per assemblare i colossi dell’aria, i jumbo jet, potrà anziché attendere l’arrivo delle parti realizzate dai partner in 43 paesi diversi, stamparseli direttamente in loco. Finirà il carosello che fa arrivare le componenti da tutto il mondo, Italia compresa, e ripartirà un’industria diversa, a forte rischio di delocalizzazione (Airbus ha già aperto un impianto per la finalizzazione degli A320 in Cina). La rivoluzione è a domicilio: basteranno pochi tecnici per azionare i macchinari, veri badanti dell’altissima tecnologia, mentre l’intelligenza – come nella rete – sarà agli estrem
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There has been much hype recently around the transformational potential of 3D printing and additive manufacturing technologies, which now seem to be gaining critical mass and momentum in their applications.
Yet for businesses to justify investment, clarity is required on what these new technologies really mean in terms of commercial opportunities for industrial production – specifically the costs, limitations and identification of where these processes could generate new value alongside traditional manufacturing methods.
With this in mind, we are delighted to bring you the 3D Printing & Additive Manufacturing Industrial Applications Summit 2013 – the world’s first industry-driven additive manufacturing event designed specifically to identify the real business benefits and new opportunities AM technologies present.
Hosting a cross-section of industry leaders and pioneering experts, you will be able to gain first hand insights on successful commercial applications, state-of-the-art machine and material developments, costs and intellectual property challenges.
Key Themes Include:
INDUSTRIAL APPLICATIONS: Lessons from early adopters and case studies of additive manufacturing technologies in application today: Where does the rubber meet the road?
MATERIAL DEVELOPMENTS: Understanding what is possible today and the latest advances with the use of metals & polymers
STATE OF THE ART: Assessing the latest innovations in additive manufacturing: Which technologies are receiving attention in terms of investment and research?
DESIGNING FOR ADDITIVE MANUFACTURE: Examining practical applications of new design processes and shapes to overcome limitations of traditional manufacturing processes and create new functionality
EQUIPMENT & MATERIAL COSTS: Understanding current capital cost limitations as a function of size and fidelity: What should a financial balance sheet look like to justify investment?
POTENTIAL FOR MASS PRODUCTION: Assessing scalability barriers to producing reliable, reproducible products at high quality
INTELLECTUAL PROPERTY: Exploring solutions for addressing challenges around intellectual property, data security and product authenticity
Building on our reputation for addressing the hottest industry issues, this groundbreaking summit will not only provide you with the opportunity to network with key industry players but critically, arm you with the knowledge you need to fully evaluate opportunities for your business.
Download the brochure – click here
http://www.3d-printing-additive-manufacturing.com/