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L’evento Manufacturing Reinvented. 3D Print The Future, è stata l’occasione per scoprire insieme a Markforged le novità e le opportunità concesse dalla Stampa 3D con i materiali compositi.
Grazie alla collaborazione di Cmf Marelli, sono stati presi in esame i principali fattori che caratterizzano la stampa 3D in ambito professionale. L’occasione ci ha consentito di testare la stampante 3D Markforged Mark Two. L’obiettivo che la società americana si è posta è stato quello di rendere accessibile un prodotto in grado di consentire performance all’altezza dei sistemi di alta gamma, con ingombri e costi decisamente inferiori.
Obiettivo raggiunto? Insieme agli esperti ed appassionati che hanno condiviso con Protocube l’evento al Solar Social Lab di Reply, abbiamo provato a rispondere ad alcune domande essenziali.
L’evento Manufacturing Reinvented si è svolto all’interno del nuovo Solar Social Lab di Reply, con una sessione teorica che ha visto impegnati Marco Cravero di Protocube e Marco Marcuccio di Cmf Marelli. A seguire si è svolta una sessione pratica, che ha consentito a tutti i partecipanti di vedere all’opera la Markforged Mark Two (credits Reply)
Perchè i materiali compositi?
Il concetto è molto semplice. Combinare due materiali consente di ottenere un composito dotato di caratteristiche migliori rispetto ai materiali di base. In particolare i vantaggi derivano dalle qualità di resistenza meccanica, rigidità, flessibilità e comportamento a temperature critiche.
A questi fattori vanno aggiunte le enormi potenzialità in termini progettuali. Il materiale di rinforzo può infatti essere applicato soltanto in alcune parti, in cui sono richieste particolari performance. Un approccio che consente di ottimizzare in maniera sensibile il design del prodotto, il suo peso ed il suo costo finale.
I rinforzi in fibra di carbonio al materiale di base vengono collocati funzionalmente alla criticità delle prestazioni richieste. Ciò consente di ottimizzare notevolmente il design ed i costi del prodotto finito (credits Markforged)
Perché Markforged?
Markforged utilizza un processo di stampa proprietario a fusione di filamento, denominato CFF (Continuous Filament Fabrication) con due ugelli in grado di utilizzare altrettanti filamenti. Il materiale di base è un Nylon o Onyx, un brevetto di Markforged che prevede una miscela di Nylon e Carbonio. A questi, durante il processo di fusione della stampa, viene aggiunto un materiale di riforzo, ottenuto da un secondo filamento in fibra di carbonio, kevlar o fibra di vetro. Ognuno di questi consente di produrre parti dotate di caratteristiche e specifiche anche molto differenti, funzionali ad un ampio range di applicazioni.
Applicazioni professionali
Tooling e Prototipazione funzionale. Sono sostanzialmente questi i due macrosettori per cui l’impiego della tecnologia CFF può anche garantire performance capaci di sostituire, almeno in parte, l’impiego dei materiali metallici. Un particolare che consente di ricorrere a soluzioni estremamente più economiche rispetto alla stampa 3D dei metalli, oltre ad essere più “pronte” dal punto di vista tecnologico.
Non va esclusa la possibilità di utilizzare una stampante 3D come la Markforged Mark Two per produzione in piccola serie per utilizzo finale, data la discreta velocità di cui dispone e la capacità di produrre parti strutturali.
Anche l’occhio vuole la sua parte. La Markforged Mark Two si presenta ben rifinita in ogni dettaglio, dal display touchscreen integrato all’elegante chassis con finitura satinata (credits Markforged)
Promossa o bocciata?
La Markforged Mark Two è un prodotto molto interessante, sotto molti punti di vista. Il particolare che la differenzia rispetto allo standard delle soluzioni professionali è dato dagli ingombri limitati, che la rendono collocabile su qualsiasi scrivania, e da un prezzo di base sicuramente molto interessante. Con i “soli” 6.000 euro della versione di base, la Markforged Mark Two si propone infatti alle aziende che intendono provare la stampa 3D con i materiali compositi senza dover affrontare investimenti proibitivi.
Il volume di stampa, 320mm x 132mm x 154mm, considerata la fascia di prezzo e le finalità del prodotto, è sufficientemente generoso per consentire di svolgere la maggioranza delle applicazioni previste. In termini di performance i campioni prodotti durante la prova hanno restituito buoni feedback sia a livello di precisione (coerente con la risoluzione a 100 micron e la tolleranza a 10 micron elencate dalle specifiche del prodotto, NdR) che di affidabilità.
L’ingrandimento di un piccolo campione utilizzato durante i nostri test, ai fini di verificare la precisione del processo di stampa a fusione di filamento. Il piccolo ciondolo stato modellato per contenere al massimo le sezioni, alla ricerca dell’ottimizzazione estrema del materiale utilizzato (credits Reply)
Il software di gestione proprietario Eiger ha rivelato un’interfaccia intuitiva, oltre ad essere interamente cloud based, un particolare che rende molto comodo l’impiego delle soluzioni Markforged anche su postazioni differenti, oltre alla possibilità di gestione remota.
Markforged Mark Two, pur accettando logicamente qualche compromesso rispetto a soluzioni molto più costose, consente pertanto di ragionare in termini professionali con i materiali compositi. In caso di maggiori esigenze prestazionali, la stessa Markforged ha in catalogo soluzioni di gamma superiore, come la Mark X, che consente miglior risoluzione di stampa, velocità, precisione, controlli, associati ad un volume di stampa superiore. A costi sensibilmente più elevati.
La famiglia di prodotti Markforged destinati alla stampa 3d con i materiali compositi comprende la Mark X (a sinistra) e la Mark Two (in centro). La lineup di stampanti viene gestita da un unico software proprietario: Eiger (credits Markforged)
E’ una stampante 3D per tutti?
Si e no.
Pur semplice nell’interfaccia di gestione, per essere sfruttata appieno, una stampante 3D come la Markforged Mark Two necessita di una serie di competenze trasversali, dettate soprattutto dalla complessità delle applicazioni in grado di sprigionare il suo notevole potenziale. Il concetto non è circoscritto alla soluzione in questione, è piuttosto generalizzabile all’ambito dell’utilizzo dei materiali compositi.
Quando si parla di stampa 3D e a livello professionale, qualsiasi valutazione responsabile concluderà inevitabilmente che i tempi del “clicca e stampa” rappresentino ancora una ammaliante chimera. Affermare il contrario equivale semplicemente ad illudere.
Quanto ci sentiamo di concludere è che oggi, grazie a tecnologie di alto livello disponibili a costi di gran lunga inferiori rispetto al passato, la stampa 3D a livello professionale costituisce un processo finalmente accessibile per un grande range di applicazioni, finora arenate da una prospettiva di investimento proibitiva.
Per integrare la stampa 3D in funzione alle proprie esigenze aziendali è oltretutto sufficiente avvalersi di una qualificata consulenza di base, finalizzata alla formazione interna e al solving delle problematiche che possono derivare dalle applicazioni specifiche.
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