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3 Motivi per cui la stampa 3D cambierà l'industria dei connettori

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Stampa 3D per connettori Push-pull

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Le innovazioni tecnologiche fanno regolarmente notizia in tutto il mondo, e a ragione. Con la crescente pressione sui paesi affinché sostengano la crescita e con risorse limitate, la tecnologia sembra essere il dono che continua a dare. Detto questo, negli ultimi anni c'è stata una buona parte delle parole d'ordine - intelligenza artificiale, blockchain, realtà aumentata e virtuale - ognuna delle quali promette di essere il catalizzatore della prossima rivoluzione industriale. Stiamo ancora aspettando pazientemente che questi entusiasmanti tecnici si ribaltino dai primi utilizzatori alla maggioranza, e un giorno lo faranno senza dubbio.

Uno di loro, tuttavia, è entrato costantemente nel mainstream e sta iniziando a fornire prove concrete di come può trasformare il mondo che ci circonda. Naturalmente sapete già che è la stampa 3D, a cui si fa riferimento, o che è inclusa (a seconda di come la si guarda), nella produzione additiva.

La stampa 3D è una tecnologia davvero dirompente, nel senso che cambia le regole fondamentali che hanno governato l'industria manifatturiera moderna, e l'industria dei connettori non è diversa. Diamo un'occhiata a tre dei cambiamenti più importanti che può portare.

Tempi di consegna accelerati

Gli impianti di produzione conoscono fin troppo bene la pressione. Con i clienti che si aspettano tempi di consegna sempre più rapidi e una costante preoccupazione per l'efficienza della gestione, i brevi tempi di consegna sono una priorità assoluta per tutti. Se prendiamo un connettore tradizionale, composto da un guscio metallico o composito, un inserto in polimero e contatti metallici, il tempo di produzione di ciascuno di questi componenti viene solitamente conteggiato in settimane. Le parti metalliche vengono lavorate e fresate, il polimero viene fuso e stampato a iniezione, e l'assemblaggio finale è fatto manualmente per garantire un rigoroso processo di controllo qualità. Ognuno di questi processi è complesso, con un rischio di errore umano in ogni fase che porta inevitabilmente a scarti e scarti.

Passaggio alla stampa 3D. Una volta che l'ingegnere ha modellato la sua parte e caricato il CAD nella stampante, la stampa di solito non richiede più di qualche ora al massimo per oggetti grandi e complessi. Inoltre, la stampante è in grado di produrre l'intera parte polimerica in un unico pezzo, riducendo la necessità di assemblare i componenti e risparmiando notevoli quantità di tempo. Tutto questo può essere fatto in modo quasi completamente autonomo, con un operatore che deve solo ispezionare i pezzi ad intervalli regolari per garantire il rispetto della qualità.

Per alcuni connettori che hanno tempi di consegna di 16 settimane o più, questo tipo di tecnologia sarà sicuramente di interesse.

Personalizzazione di massa

Una base della moderna microeconomia che ogni produttore dovrebbe giurare: maggiore è la quantità prodotta, minore è il costo unitario di ogni unità. Giusto? Sbagliato dice stampa 3D. Ed e' qui che e' davvero dirompente.

La produzione moderna si basa su linee di produzione attentamente progettate per ottimizzare i processi. I costi di messa a punto della linea, per non parlare della taratura di ogni macchina, rappresentano costi fissi di grandi dimensioni che devono essere compensati da grandi volumi prodotti.

Mentre si potrebbe sostenere che i costi di progettazione entrano in gioco, il che è corretto, nel complesso i costi di produzione per la stampa 3D non cambiano in modo significativo a seconda delle quantità prodotte.

Se il produttore acquista materiale polimerico grezzo alla rinfusa e ha più modelli CAD pronti, può teoricamente stampare 1 unità o 1000 unità allo stesso costo per unità. Proprio per questo motivo la stampa 3D è iniziata nel campo della prototipazione, per il quale è particolarmente adatta. Tutto ciò di cui il produttore ha bisogno è un modello 3D e la materia prima per alimentare la stampante.

Questa caratteristica della stampa 3D apre nuove opportunità di business per i produttori che prima erano considerati impossibili a causa degli elevati costi fissi. I prototipi funzionali e le piccole serie diventano un modo conveniente per testare un mercato senza dover impegnare ingenti risorse. La manutenzione e le sostituzioni di serie interrotte consentono alle aziende clienti di evitare (temporaneamente) costosi aggiornamenti e revisioni dei loro sistemi. Anche i costi dei connettori personalizzati per applicazioni altamente specifiche possono essere notevolmente ridotti, poiché le stampanti 3D aprono una nuova era di personalizzazione di massa.

Innovazione nei materiali

Anche se sembra che la stampa 3D sia destinata a conquistare il mondo della produzione, se fosse stato così semplice, sarebbe già successo. Se non lo ha fatto, è a causa di limitazioni che ne hanno rallentato l'ingresso nel mainstream.

Nel caso di connettori per ambienti difficili, quella ovvia sono le proprietà fisiche dei materiali utilizzati. Gli ambienti difficili per definizione espongono i materiali a pressioni ambientali, tra cui temperature estreme, vibrazioni, radiazioni UV, nebbia salina, elementi corrosivi e così via. Per questo motivo, i produttori di connettori hanno utilizzato una vasta gamma di materiali e rivestimenti protettivi per migliorare le proprietà meccaniche ed elettriche dei loro prodotti.

Questi requisiti ad alte prestazioni costituiscono attualmente un ostacolo alla diffusione della stampa 3D, ma le innovazioni e gli sviluppi tecnologici mostrano alcuni segnali promettenti. La stampa 3D dei metalli sta iniziando ad apparire sul mercato con la possibilità di utilizzare alluminio, acciaio inossidabile, titanio, cobalto-cromo, leghe di nichel e altro ancora. I polimeri comunemente utilizzati nella stampa 3D presentano anche sviluppi ad alte prestazioni con il policarbonato che resiste a temperature fino a 120°C e ha un'eccellente durata, o PETG che offre un'elevata resistenza all'immersione in acqua e agli agenti chimici aggressivi.

Esterline Connection Technologies - SOURIAU sta testando inserti stampati in 3D che possono essere integrati in connettori funzionali e ha sviluppato prototipi in policarbonato che resistono a condizioni estreme. Per saperne di più e partecipare a questo progetto innovativo, visita la nostra pagina degli inserti stampati in 3D.

La stampa 3D ha certamente una serie di altri limiti e svantaggi che non elencheremo in dettaglio in questo articolo. Attualmente, i costi per le stampanti 3D e le materie prime sono ancora elevati e non sostituirà presto tutti i processi di produzione. Tuttavia offre una serie di vantaggi complementari, e considerando che la prima stampante 3D è apparsa per la prima volta negli anni '80, e che ha iniziato a guadagnare trazione dall'industria nel 2010, è ancora una tecnologia molto nuova che sta per rivoluzionare le nostre industrie.

Al di là del caso dei connettori, i vantaggi del suo sviluppo non si limitano agli ambienti industriali. Fornire l'accesso alla stampa 3D al mercato principale, nelle scuole, nelle università, nelle aziende o anche nelle case delle persone, dà a tutti la possibilità di innovare e innescare nuove scoperte ingegneristiche, poiché la possibilità di creare assolutamente qualsiasi oggetto immaginato da zero permetterà agli utenti di tradurre le idee in prodotti con un semplice clic del mouse, realizzando i sogni di ogni inventore.