MERCATO
TECNOLOGIE
RAPID
MANUFACTURING
PROGETTAZIONE
APPLICAZIONI
SOLUZIONI DI RAPID MANUFACTURING PER RISPONDERE ALLE ESIGENZE
DELLA CLIENTELA CON PARTI PERSONALIZZATE A COSTI COMPETITIVI.
RAPID MANUFACTURING SOLUTIONS TO MEET CUSTOMERS’ NEEDS WITH
PERSONALIZED PARTS AT COMPETITIVE COSTS.
'Particolarmente'
su misura
Particularly
customized
Greenmaker, aware of the new market needs
was born one year and a half ago as rapid prototyping company and it soon found the possibility of using the potential of additive technologies to manufacture components with a
high degree of personalization. Thus besides
the prototyping activity, it specializes in the
supply of customized parts, highly detailed
and mechanically performing, to be assembled
to standard elements available on the market,
to limit the overall cost of the product, focusing on the specific solving of problems.
1. Greenmaker è un'azienda
di rapid manufacturing
specializzata in alta risoluzione.
1. Greenmaker is a rapid
manufacturing company specialized
in high resolution.
1.
Attenta alle nuove esigenze emergenti dal
mercato, Greenmaker nasce un anno e mezzo
fa come azienda di prototipazione rapida e
ben presto individua la possibilità di utilizzare
le potenzialità delle tecnologie additive per la
produzione di componenti ad alto grado di
personalizzazione. Da qui sorge, accanto all'attività di prototipatore, la specializzazione
nella fornitura di parti su misura, altamente
dettagliate e meccanicamente performanti, da
assemblare ad elementi standard, disponibili
in commercio, per contenere il costo complessivo del prodotto, concentrandosi sulla risoluzioni dei problemi in modo specifico.
Focalizzati sulle soluzioni
“Pur essendo nata relativamente da poco, –
spiega Paolo Furno, responsabile dell'ufficio
tecnico di Greenmaker – l'azienda si basa su
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Focusing on solutions
“Although it was born relatively recently says Paolo Furno head of the technical department at Greenmaker - the company is based
on the over 40 year experience acquired by
the owners in the manufacturing sector.
Greenmaker was founded parallel to companies dedicated to various compartments of
renewable energy as prototyping and additive
manufacturing service to meet an increasing
demand of customized components and for
the manufacturing of small series avoiding the
high tooling costs (for example injection pilot
molds). Renewable Energy and Prototyping
Service are in synergy as the additive manufacturing, compared to conventional technologies (for example milling), is considered Green
as waste material is reduced to a minimm; in
addition we installed on the factory roof a
photovoltaic system that covers the entire
energy consumption. To specifically meet the
various needs and problems, we have equipped ourselves with various additive technolo-
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TECNOLOGIE
RUBRICHE
IN COPERTINA
2.
un'esperienza di oltre quarant'anni maturata
nel settore manifatturiero. Greenmaker è
stata fondata parallelamente a società dedicate ai diversi comparti delle energie rinnovabili, come service di prototipazione e produzione additiva per venire incontro ad una crescente richiesta di componenti personalizzati
e per produzione di piccoli lotti evitando così
gli elevati costi di attrezzaggio (ad esempio
stampi pilota per iniezione). Energie rinnovabili e Service di Prototipazione sono in sinergia
in quanto la produzione additiva, rispetto alle
tradizionali tecnologie (ad esempio asportazione di truciolo), viene considerata Green in
quanto il materiale di scarto è ridotto ai minimi termini, ed inoltre abbiamo installato sulla
copertura del capannone un impianto fotovoltaico che va a coprire interamente i consumi
di energia. Per rispondere in modo mirato alle
differenti necessità e problematiche, ci siamo
dotati di diverse tecnologie additive: Alta risoluzione, FDM e Sinterizzazione laser. Ogni tecnologia è infatti caratterizzata da prerogative,
3.
gies: High resolution, FDM and Laser Sintering.
Each technology indeed has specific prerogatives, materials and constraints. The complementarity of implemented solutions allows us
to cover most of the realization problems. In
particular, we are committed in collaborating
with customers to develop, through additive
technologies, custom components that can specifically solve the single problems linked to a
product”.
FDM: the mechanical force
“Mechanical features are FDM’s strength. - says
Furno - This technology can supply very resistant parts, using materials that are quite
similar to ones used with traditional technologies (such as ABS). The limit is given instead by
the surface roughness caused by the layers
that are about 2 or 3 tenths of a millimeter,
and by the porosity which translates, for
instance, in components that are not waterproof. The result is that it is impossible to
obtain sharp corners and very refined details:
2. Supporto regolabile
universale ottenuto
assemblando parti standard
disponibili in commercio con
elementi critici realizzati
su misura in ABS nero con la
tecnologia FDM.
3. Ingranaggi per sensore
elettrico-meccanico in
simil-ABS ottenuti con un'alta
definizione di dettagli grazie al
ricorso al MultiJetModelling.
2. Adjustable universal support
for thermal probe achieved
by assembling standard parts
available on the market with
critical elements custom-made
in black ABS with FDM
technology.
3. Gears for electric-mechanical
sensor in ABS-like obtained
with high detail definition
thanks to the use of the
MultiJetModeling.
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MERCATO
RAPID
MANUFACTURING
4. La riprogettazione, la modellazione
in 3D e la produzione in ABS con
FDM hanno permesso di superare un
problema di fragilità in un terminale
di appendiabiti.
5. Box e coperchi realizzati in ABS
avorio e nero tramite FDM per un
veicolo da corse 100% elettrico
sviluppato dalla SquadraCorse del
Politecnico di Torino.
4. The redesign, 3D modeling and
production in ABS with FDM have
allowed overcoming a frailty problem in
a clothes hanger terminal element.
5. Box and lids made in ivory and black
ABS through FDM for a 100% electric
racing vehicle developed by SquadraCorse of Turin’s Polytechnic.
4.
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PROGETTAZIONE
materiali e limiti specifici: la complementarità
delle soluzioni adottate ci consente di coprire
la maggior parte delle problematiche realizzative. In particolare, siamo impegnati a collaborare con i clienti per sviluppare, tramite le
tecnologie additive, componenti custom in
grado di risolvere in maniera specifica i singoli
problemi legati a un prodotto”.
FDM: la forza meccanica
“Le caratteristiche meccaniche sono il punto
forte dell'FDM. - prosegue Furno – Questa tecnologia è in grado di fornire pezzi particolarmente resistenti, utilizzando materiali del
tutto simili a quelli usati con tecnologie tradizionali (ad esempio ABS). Il limite è dato, invece, dalla rugosità superficiale dovuta ai layer
che si aggirano intorno ai 2 o 3 decimi di mm,
e dalla porosità che si traduce, ad esempio, in
componenti non impermeabili. Ne consegue
che non è possibile ottenere spigoli vivi e dettagli troppo minuti, tuttavia se gli obiettivi
sono legati alle prestazioni meccaniche e di
robustezza del componente l'FDM è particolarmente efficace. Inoltre, i pezzi possono essere
forati, tagliati, carteggiati, filettati per essere
usati come parti definitive. Un esempio dei
vantaggi dell'FDM è un supporto che abbiamo
ideato e realizzato per le esigenze dei laboratori. Ogni strumentazione avrebbe bisogno di
un supporto dedicato con specifici attacchi e
regolazioni, spesso capita di
imbattersi in supporti artigianali
più o meno raffinati. Abbiamo
sviluppato un kit universale per
adattarsi alle svariate esigenze.
Tramite tecnologia FDM abbiamo realizzato la testina, i supporti per diversi sensori, gli
innesti a scatto per il passaggio
del filo, le levette con vite passante prodotte con il dado
direttamente inglobato nel
pezzo. Le attrezzature disponibili in commercio, spesso, presentano dei problemi proprio
APPLICAZIONI
however, if the goals are linked to mechanical
and sturdiness performances of the component, FDM is especially effective. In addition,
the parts can be drilled, cut, smoothened, and
threaded to be used as final parts.
An example of the advantages of FDM is a support we have created and realized for the
laboratory needs. Every equipment virtually
need a specific support, with specific attachments and adjustments, often we meet up
more or less refined craft supports. We developed a universal kit to fit the various needs.
Through FDM, we built the head, the supports
for the various sensors, the release inserts for
the passing of the wire, the levers with loop
made with the nut directly incorporated in the
piece. The equipment available on the market
often has problems precisely in the critical
areas such as the seaming or articulation
points. On the other hand, building large parts
with additive technologies can become quite
expensive. An effective solution can be that of
using commercially available profiles and to
assemble them to ‘critical’ elements custommade, for the specific needs, with additive
systems, thus maintaining costs profitable. In
another case in which a clothes hanger terminal part was too fragile we have exploited
FDM combining it with a specific redesign.
First of all we remodeled the piece following
two different paths: we increased the section
of the critical area and we added ribbings to
better distribute the load over the entire surface. Then we have developed the 3D models
and hence we moved to the construction of
the component by FDM ready for use. This is
indeed another advantage of additive technologies: I can manufacture simultaneously
several versions of a model redesigned to specifically meet given needs, without the costs
rising significantly compared to the production
of a single piece”.
High detail resolution
“To meet customers’ requests even where FDM
has criticalities, we purchased a
MultiJetModeling (MJM) by 3D Systems for
high resolution 3D printing. This system allows
us to realize parts with sharp corners and very
accurate details thanks to print layers that
attain 16 micron. It uses a digital material
similar to ABS, hence with high performances,
a thermal and mechanical resistance superior
to other 3D printing materials which especially
in case of undercuts or special geometries risk
warpage even only during transportation in
warmer months. The features of the construction material represent precisely the limit of
the High Resolution technologies, this is why
we have decided to use one of the most per-
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TECNOLOGIE
RUBRICHE
nei punti critici quali i punti di giunzione, di
snodo ecc. Per contro, con le tecnologie additive costruire parti di grandi dimensioni può
diventare costoso. Un'efficace soluzione può
essere quella di usare profilati commerciali e di
assemblarli a elementi 'critici' realizzati su
misura, in base alle specifiche esigenze, con i
sistemi additivi, mantenendo così i costi vantaggiosi. In un altro caso, in cui un terminale di
appendiabiti era eccessivamente fragile, abbiamo sfruttato l'FDM combinandolo ad un redesign
ad hoc. Innanzitutto, abbiamo rimodellato il
pezzo seguendo due strade diverse: aumentando la sezione della zona critica e introducendo
delle nervature per distribuire meglio il carico
sull'intera superficie. Poi abbiamo sviluppato i
modelli 3D e quindi siamo passati alla costruzione del componente tramite FDM, pronto per
l'uso. Questo è, infatti, un altro vantaggio delle
tecnologie additive: posso produrre contemporaneamente più varianti di un modello ripensato per rispondere ad hoc a specifiche esigenze,
senza che i costi si elevino in modo significativo
rispetto alla produzione di un solo pezzo”.
Alta risoluzione dei dettagli
“Per coprire le richieste dei clienti anche dove
l'FDM presenta delle carenze, ci siamo dotati di
una MultiJetModelling (MJM) 3D Systems per la
stampa 3D ad alta risoluzione. Questo sistema
ci permette di realizzare parti con spigoli vivi e
dettagli molto accurati, grazie a layer di stampa che raggiungono i 16 micron. Utilizza un
materiale digitale simile all'ABS, quindi ad elevate prestazioni, con una resistenza termica e
meccanica superiore rispetto ad altri materiali
per stampa 3D ad alta risoluzione che, soprattutto nel caso di sottosquadri o geometrie particolari, rischiano di deformarsi anche solo
durante il trasporto nei mesi più caldi.
Le caratteristiche del materiale di costruzione
rappresentano proprio il limite per le tecnologie ad alta risoluzione, per questo abbiamo
scelto di impiegare uno dei più performanti
attualmente disponibili sul mercato. Il simil-ABS
che impieghiamo ci permette di fornire prodot-
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TECNOLOGIE
MERCATO
PROGETTAZIONE
forming materials currently available on the
market. The ABS-like we use allows us to supply high detail definition finished products
that can be directly used for functional tests.
The customer often asks us to assist him in the
productive evolution steps, realizing 4 or 5 different development stages to reach the functioning finished product, passing through
mounting functional tests and work cycles
simulations. Furthermore it is possible to
check the passage of fluids (sealing gaskets
grooves, tightness of closures, seal assemblies
also with fluids at high temperatures) thanks
to used material impermeability. With the
MJM technology for instance, we have realized gears for an electric-mechanic sensor that
had to be manufactured in medium-small lots.
We had to manufacture 200 pieces per lot,
hence building the equipment for injection
molding of the components would have been
too expensive, besides requiring too much
time. Thus we decided to use high resolution
additive manufacturing that has allowed us to
obtain up to 4 mm diameter gears, fitted with
very small teeth, a high detail definition and
special silhouettes and openings in the design.
The use of rapid technologies has thus not only
made it possible to save production time and
costs but also to install the components directly on the products ready for sale. I believe this
is the ‘ideal’ market of additive technologies:
custom productions and in limited lots”.
o
RAPID
MANUFACTURING
6. I componenti sono stati poi
verniciati in arancione dalla
SquadraCorse per rispettare il
regolamento di gara che
richiedeva tale colore per i
componenti con parti in tensione.
6. The components have then
been painted in orange by
SquadraCorse to respect the racing
regulations that required such
color for parts in tension.
UNA SFIDA... ELETTRIZZANTE
Per concorrere alla competizione Formula SAE
(organizzata dalla Society of Automotive
Engineers) coniugando i mondi apparentemente inconciliabili del racing e della mobilità sostenibile, la SquadraCorse del Politecnico
di Torino ha sviluppato una vettura monoposto
da competizione 100% elettrica. Gli studenti
hanno progettato, costruito e assemblato
tutto il veicolo, confrontandosi e collaborando attivamente con le aziende esterne che
hanno fornito componenti e tecnologie. Vista
anche la sinergia tra questo progetto e l’attività di Soland Srl (azienda facente parte del
nostro Gruppo Aziendale) nell’ambito della
mobilità elettrica, abbiamo deciso di
fornire alla SquadraCorse le scatole e i coperchi per i cablaggi degli inverter, realizzati in
ABS tramite tecnologia FDM. Questa tecnologia ha permesso di ottenere in breve tempo
componenti leggeri e meccanicamente performanti. La velocità produttiva ha permesso
alla SquadraCorse di passare rapidamente dal
progetto al montaggio dei componenti.
APPLICAZIONI
ti finiti ad alta definizione di dettaglio, utilizzabili direttamente per test funzionali. Il cliente spesso ci chiede di seguirlo negli step di evoluzione dei prodotti, realizzando 4 o 5 diversi
stadi di sviluppo per arrivare al prodotto finito,
passando tramite prove funzionali di montaggio e simulazioni di cicli di lavoro.
Inoltre è possibile verificare il passaggio di fluidi (tenuta delle sedi delle guarnizioni, delle
chiusure e degli assemblaggi anche con fluidi in
temperatura) grazie all’impermeabilità del
materiale utilizzato. Con la tecnologia MJM
abbiamo realizzato, ad esempio, degli ingranaggi per un sensore elettrico-meccanico che
andavano prodotti in lotti medio-piccoli. Si
trattava di produrre 200 pezzi per lotto, pertanto costruire le attrezzature per lo stampaggio a iniezione dei componenti sarebbe risultato troppo costoso, oltre a richiedere tempi
molto lunghi. Abbiamo quindi scelto di impiegare la produzione additiva in alta risoluzione
che ci ha permesso di ottenere ingranaggi fino
a 4 mm di diametro, provvisti di denti con
dimensioni ridottissime, un'alta definizione dei
dettagli e particolari sagome e aperture nel
disegno. Il ricorso alle tecnologie rapide ha
permesso così non solo di risparmiare tempi e
costi di produzione, ma di installare direttamente i componenti sui prodotti pronti alla
vendita. Sono convinto che questo sia il mercato 'ideale' delle tecnologie additive: produzioni
custom e in tirature limitate”.
o
AN ELECTRIFYING CHALLENGE
To compete in the Formula SAE race (organized by the Society of Automotive Engineers)
by combining the apparently incompatible
worlds of racing and sustainable mobility the
SquadraCorse (Racing Team) of Turin’s
Polytechnic has developed a 100% electric,
one-seat racing vehicle. Students have designed, built and assembled the entire vehicle
talking together and collaborating actively
with external companies that have supplied
components and technologies. Having regard
to the synergy between this project and the
activities of Soland Srl (company belonging
to our group of companies) in the context of
electric mobility we decided to supply to
SquadraCorse the boxes and lids for the
inverter cables, made in ABS through FDM
technology. This technology has made it possible to rapidly achieve light and mechanically performing components. The productive speed made possible by FDM has allowed
the SquadraCorse to rapidly switch from the
project to the components’ assembly.
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