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L'AZIENDA DELLE SOLUZIONI DI STAMPA 3D™

PROGETTAZIONE AUTOMOBILISTICA ALL'AVANGUARDIA

Se è vero che Henry Ford non ha inventato l'automobile, è altrettanto vero che il

suo spirito pionieristico ha trasformato il modo in cui venivano prodotte le auto. La

sua catena di montaggio ha consentito di ridurre drasticamente i costi grazie a parti

standardizzate e maggiore efficienza, caratteristiche che hanno portato alla riduzione

dei costi, a una qualità superiore e a una maggiore affidabilità.

La strada verso il futuro P R O T O T I PA Z I O N E R A P I D A P E R I L S E T T O R E D E L L E A U T O M O B I L I


Ciò che Ford non poteva prevedere è che i

cambiamenti radicali nel settore automobilistico

avrebbero completamente modificato i driver

delle vendite. Il settore dell'auto si basava

sull'innovazione e la continuità della crescita

dipendeva proprio dall'innovazione stessa.

Auto elettriche, car sharing e automobili senza

pilota indicano che il le componenti sotto il

cofano diventeranno meno importanti rispetto

al modo in cui sarà possibile personalizzare gli

interni delle auto secondo le esigenze e i desideri

mutevoli dei consumatori. Difatti, secondo Wards

AutoWorld, "Gli interni saranno il primo fattore

di differenziazione nell'era dei servizi di mobilità,

poiché influiranno sui motivi della scelta di un

particolare marchio".

Per tenere il passo, i progettisti di automobili

avranno bisogno di processi di progettazione e

prototipazione agili, per propagare l'innovazione

alle applicazioni che spingeranno i clienti

all'acquisto.

Automobili futuristiche

Se le nostre auto si guideranno da sole in futuro,

cosa faremo noi conducenti? Le auto diventeranno

centri di intrattenimento, sale riunioni o capsule

in cui dormire? Il punto è che nessuno deve

sottovalutare la natura sempre più centrale degli

interni delle auto come fattore differenziante del

marchio.

La brevità dell'iterazione del ciclo di progettazione

è importante in qualsiasi settore, a maggior

ragione in quello automobilistico. Cosa significa

questo per il settore automobilistico? Evidenzia la

necessità di cicli di progettazione abbreviati e una

progettazione del prodotto più semplice, al fine

di accorciare il time-to-market. I margini ridotti,

dovuti alla crescita dei costi di sviluppo, fanno di

quello automobilistico, un settore a uso intensivo

LA STRADA VERSO IL FUTURO / 2


di capitali, caratterizzato, inoltre, dalla sfida

dell'innovazione costante, della personalizzazione

e della necessità di portare in vita i progetti in

maniera efficiente e a costo ridotto per essere un

passo avanti alla competition.

L'importanza dell'approvazione dei nuovi progetti

non può essere sottovalutata. Secondo le

stime, il mercato della prototipazione del settore

automobilistico raggiungerà i 5 miliardi entro il

2020, spingendo progettisti e ingegneri di questo

settore verso nuovi modi che consentano la

validazione rapida dei progetti.

Tuttavia, i vincoli intrinseci di molte parti

complesse in fusione e multi-materiale,

specialmente quelle interne ed esterne che

richiedono caratteristiche personalizzate e

materiali multipli con elementi distinti, implicano

che la domanda dei prototipi spesso superi le

capacità dei processi tradizionali a più fasi. A

tal fine, vale la pena esplorare il modo in cui la

stampa 3D per il settore automobilistico possa

consentire l'iterazione rapida e facilitare la

progettazione complessa, fattori che consentono

la riduzione dei costi e l'aumento della velocità.

OSTACOLI ALLA

PROGETTAZIONEGli interni delle auto sono luoghi complessi.

Gli elementi di forma, adattabilità e funzione

giocano tutti un ruolo importante nel modo in cui

i clienti trovano un particolare progetto facile da

usare e piacevole dal punto di vista estetico. E,

sebbene chiunque al di sopra dei 16 anni possa

scegliere probabilmente una particolare auto

semplicemente perché "sembra" eccezionale,

esistono identiche possibilità che lo stesso

acquirente non si senta a suo agio sedendosi in

molti interni.

Dispositivi come i porta-bicchiere sono da tempo

un punto controverso per i consumatori: quale

funziona, quale non funziona, su quali veicoli sono

presenti in quantità sufficiente e su quali non lo

sono. Ma con l'avvento delle auto senza pilota

e delle auto elettriche e la proliferazione della

cultura della condivisione, il design degli interni

assumerà un nuovo livello di importanza. Questi

beni immateriali contribuiscono innegabilmente a

un'esperienza positiva o negativa e necessiteranno

di attenzione sempre maggiore alla richiesta di

morphing del settore automobilistico.

Ai fini di questo white paper, esamineremo la fase

di progettazione del prodotto di una parte interna

e di una parte esterna complesse e discuteremo

i vari passaggi necessari nel processo di



progettazione, che possono incidere notevolmente

sul time-to-market.

Interni

L'interno di un'automobile è composto di pannelli

di strumenti, sedili, pannelli di rivestimento delle

porte, rivestimenti, volante e leva del cambio,

una serie complessa di parti intrecciate che in

genere richiedono:

• Colate di plastica e SLA, impiallacciatura, taglio

e incollaggio della pelle e rilavorazione.

• Circa cinque iterazioni di prototipi prima che

tutte le parti vengano assemblate e funzionino

come un'unica parte.

• Sono necessarie due o più settimane per

iterazione, con un notevole numero di parti

rigettate per scarsa qualità.

• Mesi di tempo di lavorazione fino

all'approvazione del progetto finale.

Gli interni delle auto sono una combinazione

complessa di materiali, fattore che complica

ulteriormente la fase di prototipazione rapida

dell'approvazione dei progetti. Di solito, ogni

parte deve essere prodotta separatamente, quindi

incollata in modo semplice e il più possibile vicino

alla forma finale.

L'assieme della leva del cambio, una combinazione

di pelle o tessuto e la plastica liscia o la superficie

in legno della console costituiscono una parte

degli interni particolarmente complessa. Se

si aggiungono le variabili ergonomiche di

un'impugnatura confortevole sulla leva del cambio,

che spesso è fatta di più materiali, la sfida della

prototipazione si complica.

Il risultato finale? A seconda della complessità, il

prototipo di una console può richiedere un tempo

di lavorazione di diversi mesi prima che si ottenga

il progetto finale approvato.



Costo

I costi per i prototipi degli assiemi delle leve

del cambio si aggirano intorno ai 1.500 dollari

per iterazione, e con un ciclo previsto da 5 a

10 iterazioni prima dell'approvazione finale del

progetto, questi costi aumentano rapidamente.

Inoltre, i prototipi multi-materiale sono una

necessità nell'assieme della leva del cambio,

un processo scomodo, dispendioso in termini

di tempo e anche costoso se realizzato con i

processi di produzione tradizionali.

Esterni

Di notte, ma anche durante il giorno, gli assiemi

delle luci nella parte anteriore e posteriore di

un'auto sono elementi di design molto visibili

nonché funzionalità di sicurezza importanti. Senza

delle coperture trasparenti ed efficaci, la guida

notturna sarebbe difficile e molto pericolosa. Ma

è anche impossibile trascurare l'elemento estetico

in gioco. Le coperture di fari e luci posteriori

possono essere elementi di sicurezza, ma anche il

loro design è un elemento chiave quando si tratta

dell'estetica complessiva di un'auto e ottenere il

design giusto richiede molte iterazioni.

Si tratta di parti complesse, composte da diversi

colori, texture e parti che devono assemblarsi in

maniera perfetta. I prototipi realizzati con i mezzi

tradizionali, in genere comportano la lavorazione a

macchina per creare modelli concettuali e spesso

i prototipi costituiscono un passaggio aggiuntivo.

La creazione di un prototipo di copertura per

le luci attualmente richiede un processo a più

fasi con sistemi di produzione distinti e una

combinazione di tecniche tradizionali, tra cui:

• Stampaggio con fusione sotto vuoto, che

richiede la stampa con SLA, seguita da diverse

fasi di incollaggio di tutte le parti.

• Fresatura da un blocco unico di vetro acrilico,

seguita da incollaggio e rilavorazione.

Costi

Tali passaggi si aggiungono a una spesa di circa

3.000 dollari per ogni prototipo di copertura

(inclusi la manodopera, l'attrezzaggio, la

verniciatura, la finitura a mano, la lavorazione a

macchina e la scelta dei colori).

A causa della complessità del processo,

molte aziende esternalizzano questi passaggi,

mettendoli in balia di una variabile che è difficile



da controllare: il tempo di lavorazione del fornitore.

Ciò significa anche costi aggiuntivi sotto forma di

manodopera esperta e del tempo e del materiale

associati.

Inoltre, questi ritardi impediscono di mettere il

prodotto sul mercato in modo rapido per generare

reddito e acquisire o mantenere la leadership sul

mercato.

Non c'è dubbio che le diverse fasi richieste per

ottenere un prototipo di qualità cancellino la parola

"rapida" dall'espressione "prototipazione rapida".

IL MOTORE DELL'INNOVAZIONEGrazie alla fabbricazione additiva, i laboratori

di prototipazione rapida possono produrre

rapidamente i loro progetti, offrendo la capacità

di iterare in modo efficiente, nonché produrre

prototipi simili al prodotto finito. La stampa 3D

consente di stampare in più materiali, per cui le

parti che richiederebbero una produzione e un

assemblaggio separato possono essere stampate

senza problemi in un solo processo. Ciò implica

numerosi vantaggi per i produttori di automobili,

tra cui:

• Accelerazione della fase di progettazione del

prodotto.

• Possibilità di stampare in più colori.

• Stampa con texture diverse.

• Eliminazione di passaggi di finitura dispendiosi

in termini di tempo, come il montaggio e la

verniciatura.

• Semplificazione di un ciclo di progettazione più

rapido, per un time-to-market ridotto.

Migliorare le efficienze

L'uso della stampa 3D per i prototipi ha dato il

via a una rapida evoluzione nella progettazione,

nello sviluppo e nella realizzazione di prodotti in

numerosi settori, tra cui quello automobilistico. Nei

settori nei quali il peso dei materiali è importante,

come quello delle automobili, la stampa 3D ha

stimolato miglioramenti sia nel peso (più leggero)

che nella maggiore complessità del progetto a un

costo inferiore.

L'uso della stampa 3D per la prototipazione

significa anche che i progettisti sono in grado di

rilevare gli errori di progettazione o i difetti nelle

prime fasi del processo, fattore che contribuisce

anche a una riduzione dei tempi e dei costi

complessivi della produzione.

Stampa 3D: Come funziona

La stampa 3D prevede il deposito del materiale

su un piano di stampa, uno strato dopo l'altro,

dal basso verso l'alto a partire da un file digitale.

Questo processo "additivo" contribuisce, inoltre,

a un risparmio sui costi grazie alla possibilità di

ridurre lo spreco di materiale.



Progettisti e laboratori di prototipazione rapida

possono creare prodotti molto più velocemente

rispetto ai metodi tradizionali. Una produzione più

veloce e più facile consente un tempo maggiore

per i miglioramenti prima di arrivare al design

ottimale.

La possibilità di disporre di uno strumento in grado

di accelerare la fase di progettazione del prodotto

è l'obiettivo principale della prototipazione rapida.

Poiché prima di arrivare a un progetto finale il

numero delle iterazioni varia da

pochi pezzi a centinaia di parti, poter disporre

di un processo economicamente conveniente,

ecologico e di elevata qualità non ha prezzo.

Per molti settori, incluso quello delle automobili,

la stampa 3D si è dimostrata un processo con

queste caratteristiche.

Oltre alla capacità di individuare per tempo i difetti

di progettazione, prima dell'entrata in gioco dei

processi costosi di attrezzaggio o lavorazione

a macchina, risulta molto utile anche avere un

modello fisico reale che sia quasi identico alla

parte reale. Il feedback tattile si è dimostrato in

grado di migliorare la capacità decisionale relativa

ai prodotti.

Attualmente, la prototipazione rapida è

l'applicazione più grande della stampa 3D nel

settore delle automobili. Ma non tutta la stampa

3D è la stessa. Le differenze tra hardware,

software e materiali disponibili sono enormi.

STRATASYS J750: UNA

MACCHINA ECCEZIONALE PER

LA PROTOTIPAZIONELe funzionalità versatili della stampante 3D

Stratasys J750™ consentono agli utenti di

svolgere al meglio il proprio lavoro, in un modo

più efficiente in termini di tempo e costo. E,

soprattutto, offrono una piattaforma per sviluppare

nuove soluzioni, prodotti migliori e progettazione

ispirata, il tutto in un unico passaggio che richiede

solo alcune ore.

La Stratasys J750 produce la copia più

realistica ed efficiente del prodotto finale che

si intende realizzare, con una corrispondenza

quasi del 100% in termini di idoneità, forma e

corrispondenza di colori e materiali. Nessun altra

tecnologia è in grado di produrre prototipi con lo

stesso livello di colori, progettazione e semplicità

di integrazione.

La Stratasys J750 con 500.000 colori vividi, trasparenza e capacità multi-materiale.



L'intero ciclo di approvazione ora si è ridotto

da settimane o mesi a ore o giorni. A tutto questo

si aggiunge un risparmio di centinaia di migliaia

di dollari l'anno. Senza tenere conto del valore

aggiuntivo offerto dal miglioramento complessivo

del progetto finale , (grazie alla possibilità di

più iterazioni nello stesso arco temporale),

dall'approvazione anticipata da parte di focus

group e consumatori, dal time-to-market più

rapido, dall'adozione più estesa da parte del

mercato e dalla maggiore redditività.

Tecnologia PolyJet

La tecnologia PolyJet™ è un processo di

produzione additiva che consente di realizzare

parti, prototipi e modelli in più materiali, colori

e texture di colore. PolyJet è una tecnologia di

stampa 3D molto potente, che produce oggetti,

prototipi e strumenti rifiniti e accurati.

Con una risoluzione degli strati microscopica ed

un'accuratezza fino a 0,1 mm, può produrre pareti

sottili e geometrie complesse utilizzando la più

ampia gamma di materiali disponibile con qualsiasi

tecnologia. Tutte queste caratteristiche possono

essere combinate in un unico processo di stampa

3D, permettendo di produrre rapidamente parti

complesse con diverse proprietà.

Questi prototipi di cambio mostrano la capacità della Stratasys J750 di realizzare in 3D stampe multi-texture e policromatiche nello stesso ciclo.



La capacità di produrre parti piacevoli dal punto di

vista estetico e allo stesso tempo complesse con

una libertà di progettazione completa, consente

di iterare rapidamente e di velocizzare le fasi

dalla progettazione all'approvazione nel settore

automobilistico.

500.000 colori

Caratteristica saliente del modello Stratasys J750

è la capacità di stampare in tutti i colori, vera

innovazione nella tecnologia di stampa in 3D. La

possibilità di stampare in 3D con vari colori non è

una novità, ma le offerte precedenti costringevano

gli utenti a sacrificare la gamma di colori o la

qualità delle parti. La Stratasys J750 migliora tutto

questo, producendo parti in plastica con oltre

500.000 colori e una vasta gamma di texture, tra

cui pelle, legno, materiali intrecciati, impunture,

arricciature e altro.

Grazie alla gamma ampliata di colori, che

costituisce il 120% dello standard SWOP

(Standard of Web Offset 2D Printing), il numero

dei colori attuali è superiore del 40% rispetto

al precedente. Inoltre, con l'aggiunta di due

nuovi materiali trasparenti in colori vividi:

VeroMagentaV™ e VeroYellowV™, che simulano

le luci delle automobili, con coperture che sono

pressochè identiche a quelle reali.

Una così ampia gamma è resa possibile grazie

all'utilizzo, da parte del modello Stratasys J750,

di una gamma di colori diversi: ciano, magenta,

giallo, nero, bianco, trasparente, VeroMagentaV

e VeroYellowV. Grazie alla capacità di utilizzare

tutti i colori primari nel processo di colore CMYK,

incluso il bianco, la Stratasys J750 è dotata di un

realismo dei colori impareggiabile.

Per gli interni dell'abitacolo, la nuove funzionalità

della Stratasys J750 riducono questo processo

a un singolo passaggio, di poche ore, con una

corrispondenza ai colori del marchio pari quasi al

100%.

Inoltre, è possibile ottenere texture e sfumature

di colore. La capacità di creare texture a colori

consente di stampare parti in 3D rigide opache

con diversi modelli realistici, come venature in

legno e motivi scozzesi, ad esempio. Le sfumature

creano una zona di transizione tra i colori, che si

mescolano gli uni agli altri in maniera continua.

Simulazioni di coperture di luci caratterizzate da colori vividi e trasparenza.



Supporto per multi-materiale

Quando sono necessarie diverse caratteristiche

di materiali, i modelli sono in grado di combinare

la policromia con una gamma di trasparenze o

persino durezze differenti. In termini pratici, in

questo modo è possibile produrre un modello

rigido in più colori e sfumature, o ancora un

vassoio composto da più parti, ciascuna con

diverse caratteristiche come texture a colori,

flessibilità e trasparenza. Entrambi gli scenari sono

possibili in un solo ciclo di stampa.

Finitura delle superfici

Uno degli inconvenienti dei processi di stampa

a colori 3D esistenti è la finitura superficiale

relativamente ruvida che ne risulta. Al contrario,

Stratasys J750 consente di ottenere spessori

degli strati molto sottili, a partire da 14 micron in

modalità di stampa di alta qualità, per un'elevata

qualità delle superfici e per creare modelli e parti

con dettagli molto fini e delicati.

La disponibilità di una così ampia gamma di colori,

in combinazione con la rifinitura e la capacità

di gestire più materiali, fa sì che Stratasys J750

riesca a produrre parti con un'incredibile varietà di

caratteristiche. Attraverso un singolo processo di

stampa è possibile ottenere prototipi, dall'aspetto

e dal funzionamento simile a quello dei futuri

prodotti, con fasi di verniciatura, sabbiatura o

assemblaggio ridotte al minimo.

Versatilità impareggiabile

La Stratasys J750 offre un realismo incredibile e

una versatilità senza paragoni.

La solida capacità di gestione dei materiali include

la possibilità di immettere fino a sei resine di base.

Dal momento che i sistemi PolyJet avanzati creano

materiali compositi direttamente sul vassoio

di stampa, il numero di opzioni di materiale è

nettamente superiore al numero di materiali di

ingresso. Nel modello Stratasys J750 queste

resine di base consentono di ottenere 500.000

traslucenze e valori di durezza.



Rispondere a tutte le esigenze con un solo sistema

consente ai laboratori di prototipazione rapida di:

• Ridurre la quantità di apparecchiature per la

prototipazione rapida in loco, nonché i relativi

costi e i possibili punti di rottura.

• Aumentare le competenze e massimizzare

l'utilizzo attraverso la conoscenza di una sola

tecnologia.

• Proteggere gli investimenti dalle esigenze

aziendali in costante cambiamento, sia quelle

cicliche che quelle imprevedibili.

Anche il formato di stampa è generoso con

Stratasys J750, dal momento che le dimensioni

dell'area di stampa sono 49 x 39 x 20 cm (19,3

x 15,35 x 7,9 pollici). In questo modo è possibile

creare parti di grandi dimensioni oppure molte

parti più piccole in un solo ciclo.

Per i programmi di prototipazione rapida, questa

versatilità rappresenta l'occasione per soddisfare

le diverse esigenze delle vostre organizzazioni,

senza le inefficienze associate a cambiamenti

di macchine o alla necessità di investire, gestire

e mantenere numerose tecnologie diverse.

Potrete stampare prototipi realistici, modelli per

presentazioni, maschere e staffaggi, pezzi per

la pubblicità o parti di produzione con un solo

sistema.

La Stratasys J750 ha la capacità di stampare

più materiali in una singola stampa con una

corrispondenza ai colori del marchio pari quasi

al 100%, nonché di produrre parti da materiale

simil-gomma e parti funzionali sotto cofano per

il test della forma e dell'idoneità. Inoltre, questa

macchina eccezionale stampa supporti di

produzione, come maschere e staffaggi.

Affidabilità

La Stratasys J750 è in grado di offrire output

elevato, ripetibilità e prototipi di qualità

eccezionale per le parti delle automobili.

La durata estesa delle testine di stampa consente

di stampare senza interruzione per il 40% in più,

grazie a notevoli miglioramenti tecnici.

Le parti che richiedono pareti sottili e/o modelli

stampati in modalità High Quality (HQ), si

avvalgono dei parametri software migliorati che

garantiscono la massima qualità dei modelli.

Il software completamente aggiornato garantisce

prestazioni uniformi e ininterrotte della Stratasys

J750.



Materiali avanzati

Agilus30™: Agilus30 è un materiale flessibile

avanzato per applicazioni in simil-gomma.

L'eccezionale resistenza allo strappo lo rendono

adatto alle tubature e ad altre applicazioni per

il flusso dei fluidi, nonché a prototipi tra cui

cardini mobili e altri casi d'uso che richiedono

le caratteristiche della simil-gomma. Per l'uso

nel settore automobilistico, questo materiale

consente tenute e guarnizioni per porte funzionali

e coperture protettive.

Digital ABS Plus™: per i test funzionali, di

adattabilità e forma sotto cofano, il Digital ABS

Plus™ si è dimostrato un materiale superiore,

soprattutto per il montaggio e i test funzionali

delle guarnizioni in gomma delle tenute delle

porte delle automobili. IL Digital ABS Plus™ viene

inoltre utilizzato ampiamente per le attrezzature di

produzione, le maschere e gli staffaggi all'interno

delle officine.

Maschere e staffaggi e

attrezzature di produzione

Sebbene l'ambito di questo white paper sia

limitato a prototipi automobilistici specifici per

interni ed esterni, la Stratasys J750 è anche un

potente strumento per altre aree del settore

automobilistico, tra cui:

• Maschere e staffaggi, tra cui imbottiture

simil-gomma.

• Attrezzature di produzione.

• Automazione dei reparti di produzione.

• Team e gruppi di lavoro di progettazione che

lavorano dai modelli concettuali alle iterazioni del

progetto finale.

GrabCAD Print

La Stratasys J750 dispone di uno "slicer"

(strumento di realizzazione di layer di stampa)

GrabCAD Print™ completamente nuovo, che

consente la stampa di un'anima completamente

trasparente con i file VRML. Tale strumento

La flessibilità e la resistenza allo strappo superiore dell'Agilus30 ne fanno un materiale eccezionale per le applicazioni simil-gomma.

Un ammortizzatore stampato in 3D in ABS Digital Plus per proprietà di resistenza agli alti impatti.



include tutti i colori e le texture (CMYKW +

VeroClear). Inoltre, il nuovo strumento per i

colori all'interno di GrabCAD Print garantisce una

migliore corrispondenza tra il colore sullo schermo

e la parte stampata.

CASI DI UTILIZZO DELLA

PROTOTIPAZIONE RAPIDA NEL

SETTORE AUTOMOBILISTICOUn gran numero di marchi leader del settore

automobilistico utilizza al momento la Stratasys

J750 per creare assiemi complessi di leve del

cambio con display a cristalli liquidi. Grazie

alla capacità di simulare con precisione un

display LCD o digitale con immagini, grafica e

testo a colori, l'aggiunta di una sovrapposizione

VeroClear™ per simulare lo schermo effettivo

del dispositivo implica che il testo della leva del

cambio avanzato e gli sfondi digitali possano

cambiare per indicare la marcia utilizzata dall'auto.

Inoltre, utilizzando le stesse funzionalità, i

produttori di auto stampano in 3D sulla Stratasys

J750 prototipi che vengono integrati negli

schienali delle automobili. Questi dispositivi di

"infotainment" dispongono di schermi LCD simili

a quelli integrati comunemente nello schienale dei

sedili degli aerei per la visualizzazione di video

informativi e l'intrattenimento.

Audi

Audi, il produttore di auto di lusso, sta sviluppando

dei prototipi di luci posteriori utilizzando la

Stratasys J750, in modo da sfruttare la capacità

della stampante 3D di stampare in rosso vivido,

con integrazione continua delle sfumature di

colore e trasparenza, per prototipi di luci posteriori

teoricamente impossibili da distinguere rispetto al

prodotto finito.

L'iterazione del progetto e l'approvazione sono

particolarmente importanti nel segmento delle

auto di lusso, in quanto spesso i consumatori sono

disposti a pagare per l’innovazione e la valutano

attentamente per passare al brand o rimanervi

fedeli.

Italdesign

Audi, Volkswagen, Lamborghini, Seat, Alfa-

Romeo, Renault, Ford, Fiat. Italdesign è l'azienda

La capacità di stampare 500.000 colori rende i prototipi delle luci quasi identici all'oggetto reale.

L'agenzia di servizi di Italdesign offre servizi di stampa 3D per il settore delle automobili e un gran numero di altri settori.



di progettazione che offre i suoi servizi alle

maggiori case automobilistiche. L'azienda ha

lavorato su oltre 300 modelli di auto di oltre 40

marchi, per un totale di oltre 60 milioni di auto

prodotte in tutto il mondo. Pertanto, fa parte della

storia e del tessuto del settore automobilistico

globale.

La più recente incursione di Italdesign nella

stampa 3D è la Stratasys J750, che consente di

espandere il mercato e di offrire ai clienti un nuovo

servizio. Una delle applicazioni in fase di sviluppo

implica la produzione di tuple dei piloti che non

richiedono la verniciatura dopo la produzione.

Sono i colori vividi della Stratasys J750 a colorare

queste parti durante il processo di stampa. Ciò

consente di risparmiare tempo e costi.

Italdesign sta anche sviluppando la texturizzazione

delle parti esterne, come gli specchietti, grazie

alla stampa 3D con fibra di carbonio. Ciò consente

di aggiungere un valore incredibile a questo

processo. Inoltre, l'elevata velocità e le capacità

di volumi elevati della Stratasys J750 includono un

notevole aumento di velocità durante la stampa

con il materiale ABS digitale Plus.

Grazie alla capacità di stampa 3D interna,

Italdesign ora può risparmiare, sui progetti, il

50% in termini di tempo, per cui un processo

esternalizzato che in precedenza richiedeva tra 4

e 6 giorni ora può essere completato internamente

in sole 40 ore di stampa.

"I risparmi in termini di tempo e costi sono

chiaramente evidenti e sono ottenuti senza

compromessi sulla qualità", afferma Daniel Agulló,

General Manager di Italdesign Giugiaro Barcelona.

"Prima, quando ricorrevamo all'esternalizzazione,

non potevamo garantire tutto questo, motivo per

il quale a volte alcuni clienti erano insoddisfatti.

In definitiva, si tratta di avere il controllo diretto

Un esempio di grata per auto stampata in 3D in un solo pezzo.



e la tranquillità che i processi verranno eseguiti

rapidamente, in modo economico e a un livello di

qualità in grado di soddisfare e persino superare le

aspettative dei clienti", spiega.

Agenzia di servizi Italdesign

Italdesign ha aperto di recente un'agenzia di

servizi spagnola, PrintDesign 3D, per offrire

una funzionalità di stampa 3D ai clienti di altre

nazioni. L'agenzia ha iniziato vari progetti, dai

modelli piccoli a quelli più grandi, che Italdesign

dovrà produrre per clienti come il gigante delle

automobili, SEAT.

"Che si tratti di componenti esterni come luci,

tubi di scarico e specchietti retrovisori esterni;

o di elementi interni, come il volante, il cambio

e le numerose manopole e pulsanti, un'auto è

composta da una serie innumerevole di parti

diverse", continua Agulló. "Ognuna di esse

richiede un processo di progettazione e di

test specifico e la stampa 3D svolge un ruolo

importante in tutti questi processi", aggiunge.

"Ad esempio, la progettazione di un faro è

estremamente complessa. Prepariamo il

modello e, utilizzando il materiale trasparente di

Stratasys, stampiamo in 3D ognuna delle lenti e

dei componenti più piccoli prima di mettere tutto

insieme.

"Qualche anno fa, nessun fornitore era in grado

di affrontare il tipo di lavoro che stiamo facendo

adesso. Prima, con i processi tradizionali, per

produrre tutte le parti di ricambio per sei auto di

dimensioni normali ci sarebbero volute quattro

settimane. Ora stampiamo in 3D lo stesso numero

di parti in sole due settimane, grazie alla capacità

di tenere in funzione la stampante durante la notte

e nei fine settimana senza la supervisione da parte

del personale", continua Agulló.

BMW

Il produttore di auto di lusso tedesco BMW utilizza

la stampa 3D per creare strumenti manuali per il

montaggio e il test dei veicoli. L'obiettivo era quello

di progettare degli strumenti di assemblaggio

ergonomici finalizzati a migliorare le prestazioni

dei lavoratori oltre a consentire un risparmio sui

costi legato al non dover lavorare progetti non

ricorrenti. Come risultato, il produttore di auto

è riuscito a ridurre il peso dello strumento del

72%, semplificandone l'uso e migliorandone la

funzionalità.

Anche la stampa di parti con forme complesse per

la lavorazione di geometrie difficili si è dimostrata

un successo per il produttore di auto tedesco.

L'azienda ha stampato in 3D uno strumento per

attaccare i supporti per il paraurti, un progetto

che ha prodotto un tubo contorto che si piega

intorno a eventuali ostacoli e posiziona magneti di

fissaggio dove necessario.



Jaguar Land Rover

Jaguar Land Rover (JLR) ha investito nella

tecnologia di stampa 3D per ampliare le proprie

capacità di prototipazione rapida basate

sulla resina. La possibilità di creare modelli

direttamente dai dati CAD con elastomeri, materiali

simil-gomma e di produrre meccanismi funzionanti

erano gli altri vantaggi chiave che avrebbero

contribuito a ridurre i cicli di sviluppo. Per mettere

alla prova tali capacità, la stampante 3D è stata

inizialmente impostata per la produzione di un

assieme bocchettone da cruscotto completo

per una Range Rover Sport. Sono stati utilizzati

materiali rigidi per l'alloggiamento e le lamelle di

deviazione dell'aria e materiali simil-gomma per le

manopole e le guarnizioni.

JLR ha stampato il bocchettone da cruscotto

completo, come parte di lavorazione, in un unico

processo. Una volta stampato, il modello è stato

estratto dalla stampante, pulito e verificato, ed è

risultato che le cerniere delle lamelle funzionavano

correttamente e che le manopole di controllo

erano adeguate dal punto di vista funzionale ed

estetico.

Il sovrastampaggio è un'altra parte stampata in

3D presso JLR. Vengono utilizzati due materiali,

non miscelati, per creare un coperchio con

guarnizione in gomma. L'assieme può essere

utilizzato direttamente per i test di adattabilità e

funzionali. Altri usi importanti includono lo sviluppo

di guarnizioni per sportelli e le guaine protettive,

dove si utilizza solo il materiale simil-gomma, e

anche la creazione di parti per i test funzionali.

Il maggiore utente delle potenzialità di PolyJet è

il reparto di progettazione di JLR. Oltre metà di

ciò che viene prodotto nella stampante 3D viene

inviato allo studio di progettazione per finalizzare

le nuove proposte di design. Un esempio è

rappresentato dalla creazione di un prototipo di

sistema di lavaggio telescopico dei fari che pulisce

i fari ogni quattro lavaggi del parabrezza. JLR è

riuscita a provare il progetto prima di passarlo alla

costosa fase di attrezzaggio.



IL VALORE PER IL PROCESSO DI

PROTOTIPAZIONE RAPIDAIl valore della Stratasys J750 per il processo

di progettazione per la prototipazione rapida

sta nella riduzione esponenziale del tempo di

validazione del progetto e del costo del materiale.

La Stratasys J750 è in grado di:

• Ridurre settimane/mesi in ore/giorni.

• Eliminare i processi in più fasi della fresatura e

della modanatura con acrilici e l'incollaggio delle

singole parti colorate.

• Separazione perfetta tra elementi di colore

rosso/giallo/trasparenti delle coperture delle lenti

per le luci.

• Scalare in modo semplice gli elementi di

design degli interni all'intero ambiente di interni

dell'abitacolo, inclusa la capacità di riprodurre

legno, pelle, fibra di carbonio e altri effetti di

texture con un elevato livello di accuratezza.

• Ridurre il costo per prototipo di copertura delle

luci da circa 3.000 dollari a 300 dollari.

• Consentire costi 10 volte inferiori a quelli attuali.

• Risparmiare da 10.000 a 15.000 dollari

per fanale per un ciclo di progettazione

comprendente cinque prototipi (senza contare il

valore economico del risparmio di tempo).

• Risparmiare centinaia di migliaia di dollari in più

progetti di illuminazione e interni di abitacolo

ogni anno.

• Ottenere il ROI sull'acquisto di una Stratasys

J750 nel giro di un anno.



ConclusioneI vantaggi della stampa 3D dei prototipi sulla

Stratasys J750 nel settore delle automobili sono

numerosi e convincenti. Le altre applicazioni e gli

altri motivi includono:

• Mentre in genere, il 60-70% del materiale del

processo di fabbricazione finisce con il diventare

scarti, con la stampa 3D la produzione di scarti è

quasi pari a zero.

• Mentre OEM e fornitori del settore

automobilistico utilizzano la fabbricazione

additiva principalmente per la prototipazione

rapida, il futuro di questa tecnologia è legato

all'uso nell'innovazione dei prodotti e nella

fabbricazione diretta di volumi elevati.

• Trasformazione dalla catena di distribuzione:

con l'eliminazione della necessità di nuovi

attrezzi e la produzione diretta delle parti finali,

la fabbricazione additiva taglia il tempo di

lavorazione complessivo, migliorando così la

capacità di risposta del mercato. Inoltre, riduce

drasticamente gli scarti e l'utilizzo dei materiali.

Se il peso rappresenta un problema, la stampa

3D consente di ridurre i costi di gestione, mentre

grazie alla produzione on-demand sul posto è

possibile diminuire i costi di inventario.

• L'innovazione dei prodotti e la trasformazione

della catena di distribuzione hanno la

potenzialità di modificare i modelli di business

delle case automobilistiche.

Il modello di catena di montaggio di Henry Ford

ha consentito di ridurre il tempo di assemblaggio

del Modello T da 12,5 ore per auto a 93 minuti.

La prototipazione rapida con la stampa 3D sulla

Stratasys J750 ha la capacità di avere lo stesso

grado di impatto sul processo di verifica del

progetto per determinate parti per esterni e interni.

La catena di montaggio di Ford ha ridotto

drasticamente i costi mediante il riutilizzo delle

parti standardizzate e una maggiore efficienza,

caratteristiche che hanno portato alla riduzione

dei costi, a una qualità superiore e a una maggiore

affidabilità dei prodotti.

La prototipazione rapida con la stampa 3D dà

l'impronta del XXI secolo alla standardizzazione

con la personalizzazione e consente ai produttori

di automobili di iterare velocemente il progetto per

le parti personalizzate nonché di stampare con

materiali misti e 500.000 colori.

Che si tratti di prototipazione rapida, test

funzionali di parti o produzione di parti finali

con la capacità di scardinare l'intera catena di

distribuzione, la stampa 3D nel settore delle

automobili è una realtà.

L'investimento iniziale richiesto per la Stratasys

J750 può essere considerato un ostacolo

all'ingresso. Tuttavia, quando si considera la

riduzione nel tempo di sviluppo dei prodotti

e la capacità di individuare i problemi di

progettazione nella prima fase del processo, il

ritorno sull'investimento è comprensibile. I leader

del settore affermano che la stampante 3D

all'avanguardia Stratasys J750 rappresenta l'unica

scelta possibile per le case automobilistiche

interessate a svolgere il ruolo di leader nel settore.

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