Come può la stampa 3D aiutare la progettazione di un prodotto?

Dopo aver deciso un design specifico, è importante assicurarsi che il dispositivo che si sta creando corrisponda perfettamente alle sue finalità. A tal fine abbiamo utilizzato la stampa 3D, e condivideremo con voi l’aiuto che ci ha fornito.

Stampa 3D della calcolatrice NumWorks

Quale decisione si può prendere attraverso una stampa 3D?

Il lato positivo della stampa 3D è che consente di manipolare un dispositivo che si è visto solo su schermo o su carta. Una volta stampato in 3D, è possibile manipolarlo fisicamente, verificarne le proporzioni reali e simulare casi d’utilizzo futuri.

E’ stato il caso della nostra calcolatrice. La stampa 3D ci ha permesso di convalidare l’intuizione che abbiamo avuto sull’utilizzo complessivo della copertura protettiva. Utilizzando un prototipo stampato in 3D, abbiamo potuto verificare che era effettivamente più facile far scorrere la custodia per aprirla, ma premere per chiuderla, senza farla scorrere.

Anche la verifica delle proporzioni del prodotto è un grande vantaggio della stampa 3D: su un dispositivo come la nostra calcolatrice, possiamo sperimentare fisicamente la spaziatura dei tasti, cosa ovviamente impossibile da fare su uno schermo. Abbiamo stampato diverse varianti della tastiera e abbiamo scelto l’opzione migliore.

Quali sono gli svantaggi di una stampa 3D?

Purtroppo, le stampe 3D non sono rappresentazioni accurate di un prodotto reale.

Infatti, i prototipi stampati in 3D non hanno le stesse caratteristiche meccaniche del prodotto finale, indipendentemente dalla tecnologia di stampa 3D utilizzata (modellazione di deposizioni fuse o stereolitografia). Per esempio, non abbiamo potuto provare ad assemblare le parti stampate in 3D con le viti, perché queste avrebbero rotto i fragili fori delle viti, stampate in 3D.

La scelta del materiale giusto è molto importante. Su alcune stampe, la bassa rigidità del materiale porta a parti attorcigliate. Può essere molto utile scegliere un materiale che corrisponda perfettamente a quello del prodotto finale. Per verificare la funzionalità della copertura protettiva, abbiamo scelto un materiale la cui rigidità era molto simile al policarbonato.

Testa di stampante 3D

Dunque, perché preoccuparsi della stampa 3D?

Se la qualità delle parti stampate in 3D è così diversa da quella finale, potreste chiedervi “Perché preoccuparsi?”. Che ne dite di chiedere alla fabbrica dei prototipi?

La maggior parte delle parti in plastica sono realizzate con lo stampaggio ad iniezione: perle di plastica fuse che vengono iniettate in uno stampo in acciaio. Essendo ogni parte specifica, è necessario costruire uno stampo per ogni singola parte. E questi stampi sono molto costosi (decine di migliaia di dollari) perché devono essere molto resistenti e lavorati con precisione. Ha quindi senso, da un punto di vista economico, utilizzare ogni altro metodo disponibile per limitare il numero di stampi creati.

In alternativa alla stampa 3D, è possibile anche la lavorazione di parti prototipali. Partendo da un blocco di plastica, il materiale viene lavorato fino ad ottenere il pezzo richiesto. Questo è più costoso e più lento della stampa 3D, ma le proprietà meccaniche sono molto vicine al prodotto finale.