32 anni di storia, 350 milioni di fatturato, 3 mila unità installate nel mondo di cui oltre 250 in Italia. È il profilo di Eos Electrical Optical Systems, multinazionale tedesca market leader nella stampa di polimeri e di metalli a tecnologia sinterizzazione laser. Come afferma Giancarlo Scianatico, direttore generale della country italiana, «L’additive è una tecnologia che si va ad aggiungere a quelle che sono le tecnologie di produzione convenzionali. È democratica, non ha limitazioni, può essere utilizzata in qualsiasi tipo di industria sia essa aeronautica, automotive, oil & gas o medicale. Il fatto di rendere disponibili sia macchine per la lavorazione della plastica che per i metalli fa parte del nostro dna e della nostra strategia. Quello che non riesce a fare l’una lo fa l’altra. È una questione di puro pragmatismo».
Considerazioni che vengono confermate dal numero delle attuali installazioni Eos, suddiviso più o meno equamente tra polimeri e metalli. Ma dove può affermarsi la stampa 3d come tecnologia di produzione? In quali contesti e con quali vantaggi? E soprattutto, quale il ruolo che può giocare all’interno di linee di produzione nate con una logica di sviluppo seriale? Le risposte nella lunga intervista rilasciata dal manager di Eos a Industria Italiana.
D. Cosa scegliere, come scegliere: plastica o metalli?
R. La stampa 3d è un mondo vasto. Ogni processo e ogni produzione ha le sue peculiarità. Possono essere legate alle applicazioni, a limiti tecnologici, al materiale così come al business case del cliente. Le discriminanti maggiori sono legate alla sostenibilità della parte o componente prodotto. Ovvio che se devono operare in condizioni ad altissima temperatura o in ambienti corrosivi si dovrà inevitabilmente andare sul metallo. Se invece il prerequsito è la leggerezza la via maestra è quella dei polimeri. Tuttavia c’è ormai una zona grigia, intermedia, dove è possibile valutare entrambe le scelte. Esistono infatti polimeri tecnici che si prestano a sostituire il metallo, anche di parti normalmente realizzate secondo tecniche convenzionali.
D. E per quanto riguarda i volumi di stampa?
R. Dove si producono migliaia di pezzi in controllo numerico l’additive ha poche chance. Ci sono però situazioni in ragione di volumi di stampa più limitati o per ragioni dettate da esigenze di customizzazione in cui la stampa 3D diventa di gran luna la scelta migliore. In questi casi si sfruttano al massimo i vantaggi impliciti dell’additive: produzione diversificata non replicabile in regime convenzionale e riduzione dei costi.
D. Produzione ibrida, dunque, seriale e customizzata…
R. Direi di sì. La personalizzazione è un fenomeno che riguarda ormai anche i settori che rappresentano, o meglio hanno per lungo tempo rappresentato, la produzione seriale. L’automotive è l’esempio più calzante: certo la maggioranza della produzione è ancora fatta di pezzi uno uguale all’altro. Tuttavia è ormai presente una componente di manifattura additiva poiché la percentuale di produzione custom tende progressivamente ad aumentare. Basti pensare alla serie limitate piuttosto che a tutti quei modelli esclusivi di fascia alta
D. È quindi bene valutare sempre quali sono le reali opportunità e vantaggi…
R. Per valutarne i reali benefici la tecnologia additiva non deve essere vista come sostitutiva. Non ha senso scegliere la stampa 3D per fare uno stesso identico prodotto che è stato pensato per la produzione a controllo numerico. Diventa piuttosto un’opportunità per fare “oggetti diversi”, in termini di forma, resistenza, o per rendere più efficienti e meno costose produzioni custom che richiedono alta configurabilità e flessibilità nell’allocazione e approntamento delle risorse.
D. Quale dunque il ruolo dell’additive nella grande produzione?
R. Come complementare alla produzione convenzionale. Come dire, ciascuna ha un suo fondamento esistenziale. Ormai sono tanti gli stabilimenti dove macchine utensili e macchine 3D coesistono in aree di lavoro ad elevata automazione. Non mutuamente esclusive, collaborative piuttosto, ciascuna esegue ciò che ha più senso venga eseguiti su quella specifica attrezzatura.
D. Immagino che non vada poi trascurato il ruolo che possono giocare i materiali…
R. Certo, sui materiali si gioca buona parte della competizione. È questo è il vero punto di interesse per le future evoluzioni. Stanno emergendo tutta una serie di materiali basati su leghe di metalli davvero interessanti. Si pensi a quante nuove possibilità si aprono nel momento in cui si inizia a poter ibridare l’alluminio, il rame, lo zirconio o il titanio. Altrettanta innovazione è in corso per la plastica. Di recente abbiamo portato sul mercato il Tpu, un poliuretano termoplastico composto da poliuretano, uno dei materiali plastici più resistenti, e da gomma, che permette di conferire al pezzo, parte o componente una grande flessibilità. Oppure ai polimeri tecnici come il Peek l’antagonista per eccellenza dei materiali di stampa in metallo con caratteristiche meccaniche e fisiche di assoluta resistenza ad agenti chimici e temperature estreme.
D. Un tema al centro della discussione è anche il contributo della stampa 3D alla riconversione delle supply chain. Che cosa può dirci?
R. Certo, l’idea che sottende la stampa 3D è quella di sostituire i magazzini reali con magazzini virtuali, rendendo possibile una produzione on demand. E’ un modello che potrebbe risolvere alcune criticità delle supply chain, ma allo stesso tempo indurre una serie di aziende manifatturiere a esternalizzare una parte della produzione affidandosi a service provider 3D. Non solo, aumentando la flessibilità dei processi manifatturieri e di lavorazione, la stampa 3D può ridurre o attenuare sia la dipendenza dalle catene di fornitura globali, sia le spese logistiche. Nei periodi di incertezza, quando i produttori sono sempre più sotto pressione per fornire prodotti e servizi essenziali, la stampa 3D si rivela in grado di colmare eventuali gap.
D. Una lezione che sembra si sia imparata durante l’ultimo anno…
R. Quest’ultimo periodo è stato sicuramente utile al sistema industriale italiano per comprendere gli effettivi benefici in termini di produttività legati alle tecnologie di additive manufacturing. Già diverse aziende hanno avviato con Eos vari progetti per lo sviluppo di nuove applicazioni in diversi ambiti produttivi, e questi elementi saranno alla base per una potenziale espansione dell’intero settore del 3D Printing in Italia durante il 2021. La stampa 3D industriale e la produzione decentrata possono trasformare il modo in cui progettiamo, creiamo, distribuiamo e ripariamo i prodotti su larga scala. Si tratta di una soluzione sia a breve che a lungo termine che non solo fornisce un accesso immediato alle forniture critiche, on demand, ma offre anche un’enorme flessibilità e una consegna più rapida delle merci, perché rese più vicine all’utente finale. Quasi tutti i settori industriali possono beneficiare dell’innovazione che ne deriva, contribuendo a creare una catena di fornitura più efficiente e sostenibile
Tecnologia di stampa 3d di EOS: cos’è e come funziona
Alla base del funzionamento sia dei sistemi di stampa 3D EOS, sia per metalli, sia polimeri, c’è l’utilizzo di sorgenti laser. Nello specifico le stampanti che contengono nella denominazione la lettera “M” sono per additive manufacturing metallico. Quelle invece contrassegnate dalla lettera “P”, sono state progettate per stampa 3D con materie plastiche. Il processo di sinterizzazione laser di polveri di materiali compositi, metalli e plastiche è costituito da una prima fase in cui viene steso sulla superficie di stampa uno strato di polvere attraverso dei rulli. Successivamente un laser più laser in contemporanea, delineano le geometrie del prodotto solidificando solamente i settori del layer “colpiti” dal laser. A fine processo il modello 3d viene sommerso dalla polvere di materiale non sinterizzata. Basterà rimuovere il materiale non utilizzato per accedere al modello tridimensionale stampato in 3D.
M come Metallo, P come Plastica
La seria P di Eos è composta da sistemi di stampa 3D a laser per la sinterizzazione di polveri a base polimerica. All’interno della gamma di stampanti per materie plastiche, si può scegliere tra sistemi professionali compatti, e macchine molto evolute per l’industria. I sistemi di stampa 3d per metallo di EOS offrono altissime prestazioni sia in termini di velocità di produzione sia in termini di qualità del prodotto realizzato
Materiali
Le polveri metalliche che rende disponibile Eos è molto ampio. Tra i materiali più interessanti: alluminio, cromo-cobalto, acciaio maraging, acciaio inossidabile, tungsteno, titanio e leghe di nichel-alluminio. I materiali plastici sono invece a base di poliammidi (PA), polistireni (PS), elastomeri termoplastici (TPE) e poliarileterchetoni (PAEK). La lista dei materiali di stampa è ricca di soluzioni interessanti sia per produzioni con materiali standard sia per quelle che richiedono plastiche speciali ad alte performance.
Ripubblicazione dell’articolo del 4 febbraio 2021
