Approfondimento sull’analisi di fattibilità

lunedì 2 novembre 2020 Matthew Hatch

Avete sentito la novità? Abbiamo lanciato una nuovissima piattaforma di fabbricazione digitale concepita per accelerare il processo di design e produzione in ogni sua fase. E una delle prime interazioni che avrete con noi, quando sarete pronti a produrre i vostri pezzi, è all'interno della nostra nuova applicazione ottimizzata di e-commerce per la preventivazione e l’ordinazione. Essa rappresenta il cuore del nostro processo di fabbricazione digitale front-end guidato dal software, prima che abbia inizio la produzione.

Nel nostro primo post sul blog abbiamo parlato della navigazione di base, dell'organizzazione e della collaborazione all'interno della piattaforma. In questo nostro secondo post della serie, diamo uno sguardo più ravvicinato a quello che è probabilmente il vantaggio più importante offerto dalla piattaforma, posizionato tra la vostra richiesta di analisi e l'effettivo piazzamento del vostro ordine. Si tratta della nostra analisi automatizzata e interattiva del design. E con il rilancio della nostra nuova piattaforma, noterete come abbia ora un’interfaccia moderna, unitamente ad alcune nuove funzionalità che auspichiamo riterrete utili.

Localizzare la vostra analisi di fattibilità

Prima di addentrarci, come fate per ricevere effettivamente la vostra analisi di fattibilità gratuita? Non dovete fare altro che registrarvi e caricare il design di un pezzo sul sito protolabs.it, effettuare le selezioni appropriate nelle aree chiave come materiali, quantità, finitura di superficie, tempo di spedizione e inviare una richiesta di preventivo. Nel giro di poche ore riceverete un’e-mail che vi comunicherà che il vostro preventivo è pronto, insieme ad un'analisi 3D del vostro design. L’intero processo è veloce e indolore e, onestamente, difficilmente offerto dai fabbricanti tradizionali.

In poche parole, la nostra analisi di fattibilità fornisce un feedback sulla geometria del vostro file CAD per migliorare la realizzabilità. E nella nostra nuova piattaforma, l'analisi di fattibilità è stata migliorata per offrire ancora più chiarezza su qualsiasi decisione relativa al design. Abbiamo migliorato il processo di revisione e rianalisi per accelerare notevolmente il ciclo di feedback del design. Di conseguenza, l'analisi e le eventuali modifiche al design che ne derivano possono ridurre i tempi di fabbricazione e i costi di produzione. E a chi non piacerebbe?

Ma in alcuni casi, il vostro design può non avere problemi critici di realizzabilità. Non è necessario alcun cambiamento. Non occorre neppure suggerire eventuali modifiche. Avete fatto centro. Complimenti! In altri casi, potrebbe essere invece necessario cambiare qualcosa. Lo stato dei vostri pezzi è codificato a colori man mano che avanzate nelle fasi di configurazione, analisi, revisione e approvazione. In ultima analisi, l’obiettivo è raggiungere lo stato verde, Pronto per la fabbricazione/l'ordine. Ecco come leggere i colori correlati allo stato dei pezzi:

Bianco =Da configurare. Tutti i pezzi appena caricati hanno inizialmente uno stato bianco. Essi devono essere configurati e, se necessario, inviati per l’analisi.

Grigio = Analisi della fattibilità in corso. I pezzi il cui stato è grigio sono attualmente in fase di analisi da parte di il nostro team per identificare le limitazioni di fabbricazione, i tempi di lavorazione e i prezzi. Vi invieremo un’e-mail quando tutti i pezzi del vostro preventivo sono pronti per essere verificati.

Verde = Pronto per la fabbricazione/l'ordine. I pezzi il cui stato è verde hanno completato l'analisi e la preventivazione e non richiedono ulteriori revisioni o approvazioni. Potete procedere all'acquisto quando tutti i pezzi di un preventivo hanno raggiunto questo stato.

Giallo = Verifica e approvazione. I pezzi il cui stato è giallo sono quasi pronti per la fabbricazione. Occorre solo che rivediate l’analisi di fattibilità per approvare i nostri consigli, accettare il layout degli estrattori e/o scegliere le opzioni di filettatura. Una volta approvata, i pezzi passeranno allo stato verde.

Rosso = Revisioni richieste/Fabbricazione non possibile. Purtroppo non siamo in grado di produrre pezzi con lo stato rosso. Siete pregati di rivedere l'analisi di fattibilità per informazioni su eventuali modifiche da apportare al design del vostro pezzo in modo che corrisponda alle nostre capacità di produzione. Potete anche contattarci, per parlare della revisione con i nostri Application Engineers.

Nero = Preventivo scaduto. Il prezzo dei pezzi il cui stato è nero non è più attuale. Occorre inviare nuovamente il file CAD per richiedere il preventivo. Grazie!

Esaminiamo molte variabili e, a seconda del servizio di fabbricazione che intendete utilizzare, evidenziamo le aree che potrebbero causare problemi. Per le modifiche da noi consigliate, dovrete apportare cambiamenti al vostro design al fine di migliorarne la realizzabilità oppure accettare gli eventuali limiti che potrebbero presentarsi se decidete di non intervenire. Per apportare le modifiche richieste dovrete aggiornare la geometria del pezzo in base al nostro feedback e caricare nella piattaforma un nuovo file CAD, in modo da far avanzare il vostro ordine.

La prima cosa che probabilmente noterete quando visionerete l'analisi del vostro design è un bellissimo modello tridimensionale del pezzo, che comparirà sul lato destro dello schermo. Potete manipolare il pezzo in qualsiasi direzione. Pertanto, provate a ruotarlo, ingrandirlo e rimpicciolirlo e acquisire familiarità con i comandi. Potete anche:

  • Cambiare le viste ortogonali
  • Ridurre o aumentare la trasparenza del pezzo e individuare i problemi di fabbricabilità
  • Passare dalle unità di misura metriche a quelle imperiali e viceversa
  • Accedere ai tasti rapidi
  • Visualizzare il file in formato PDF
Consigli comuni che troverete nella vostra analisi di fattibilità

Adesso che avete curiosato un po’ tra le opzioni, esaminiamo alcuni dei consigli che vi offriamo come suggerimenti e raccomandazioni.

Il pezzo eccede i limiti. Per ognuno dei nostri processi di fabbricazione, occorre rispettare alcuni limiti dimensionali, massimi e minimi, dei pezzi e altre linee guida per il progetto, che troverete nel nostro sito web.

 

Aree e pareti sottili e spesse. Sebbene uno spessore di parete eccessivo non desti troppe preoccupazioni quando si tratta di lavorare meccanicamente e stampare in 3D un pezzo, pareti ed elementi troppo sottili o troppo spessi possono creare problemi quando si tratta dello stampaggio a iniezione. I pezzi progettati correttamente avranno, quando possibile, uno spessore uniforme della parete, e lo spessore delle pareti di qualsiasi pezzo stampato in plastica non dovrebbe essere inferiore al 40-60% di quello delle pareti adiacenti. E tutti gli spessori dovrebbero rientrare negli intervalli raccomandati per il materiale selezionato. Se non risolti, difetti come bava, depressioni e cordoni di saldatura possono interferire con l'aspetto estetico dei vostri pezzi.

 

 

Nessun angolo di spoglia. Angolo di spoglia—una rastremazione applicata alle facce dei pezzi che impedisce che vengano danneggiate dalla raschiatura durante la loro espulsione dallo stampo. Questa è un'altra importante considerazione del design quando si ricorre allo stampaggio. Senza angoli di spoglia, si possono creare impronte di tiratura, distorsioni causate dalle sollecitazioni durante l'espulsione e altri problemi. Come regola generale, si deve applicare un angolo di spoglia di 1 grado ogni 25 mm di profondità della cavità. L’analisi di fattibilità evidenzierà le aree prive di angolo di spoglia, in modo da permettervi di modificarle.

 

 

Goffratura. Parlando di angolo di spoglia, con gli elementi goffrati raccomandiamo angoli di spoglia maggiori per facilitare l'espulsione del pezzo durante lo stampaggio ed evitare difetti estetici.

 

Raggi di curvatura. L'aggiunto di un raggio —un bordo o vertice arrotondato — rappresenta solitamente un elemento naturale del processo di fresatura, indipendentemente dal fatto che lo stampo venga fresato o il pezzo vero e proprio lavorato meccanicamente. Nella nostra analisi di fattibilità, evidenziamo nel vostro modello in 3D i punti in cui saranno presenti i raggi di curvatura. In alcuni casi, per lo stampaggio a iniezione, aggiungeremo raggi di curvatura per facilitare il flusso del polimero termoplastico all’interno dello stampo. Per la fabbricazione additiva i raggi non rappresentano un problema ma se intendente produrre grandi quantità di pezzi stampati dallo stesso design stampato in 3D, vale la pena tenerli in considerazione.

 

Analisi di riempimento dello stampo. Un altro aspetto del design di un pezzo che analizziamo e sul quale forniamo un utile e tempestivo feedback è il modo in cui il polimero fluirà all’interno dello stampo. Noterete come la pressione di riempimento venga mappata sul pezzo: sembra un arcobaleno codificato a colori. Raccomanderemo di apportare cambiamenti al design come le modifiche allo spessore delle pareti o ad altri elementi per ridurre la pressione di riempimento e facilitare il flusso di polimero all’interno dello stampo. Evitiamo bave o stampate incomplete, ovvero geometrie non completamente riempite di polimero, che portano ad una scarsità o alla mancanza di elementi. Ancora una volta, l’analisi iniziale, precedente la produzione, consente di apportare le modifiche necessarie e velocizzare il processo di fabbricazione.

 

 

 

Materiale non rimosso. Potreste ricevere questo consiglio nel caso in cui il vostro pezzo sia destinato alla lavorazione meccanica. Identificheremo la percentuale da fresare e quella che non richiede fresatura, individuando pertanto eventuali differenze dal vostro design originale. Le aree in cui il materiale non sarà rimosso saranno evidenziate in rosso. A questo punto, potete modificare il vostro design oppure procedere con la sua realizzazione.

Adatto alla lavorazione al tornio. Può darsi che il design del vostro pezzo sia più adatto alla tornitura mediante tornio a controllo numerico. Se così fosse, ve lo comunicheremo nell’analisi del vostro design, anche se avrete comunque la possibilità di scegliere la fresatura. I pezzi cilindrici sono solitamente i più adatti alla tornitura, in grado di migliorare la finitura di superficie complessiva. Inoltre, i nostri torni CNC dispongono di utensili motorizzati per realizzare elementi quali fori in asse, assiali e radiali.

Elementi filettabili da sottoporre a lavorazione CNC

L'applicazione di filettature ai pezzi lavorati meccanicamente è ora più semplice di quanto non lo sia mai stata ed è uno dei servizi più richiesti dai clienti che si avvalgono di questo tipo di lavorazione. Nella nostra analisi di fattibilità potrete evidenziare facilmente e indicare i fori da filettare facendo clic sul vostro modello in 3D anziché scegliere da un elenco di fori. Potrete così conoscere immediatamente le implicazioni in termini di costi.

Offriamo una scelta limitata di filettature UNF, UNC e metriche, con inserti a spirale e a chiave (ma non forniamo né inseriamo gli inserti). Sia sui pezzi fresati che su quelli torniti, i fori filettati devono essere modellati al diametro appropriato; tuttavia, le opzioni di filettatura differiscono tra questi tipi di pezzi. Per informazioni dettagliate sulle opzioni di filettatura meccanica, consultate la nostra guida completa alla filettatura.

Layout degli estrattori per lo stampaggio a iniezione

Abbiamo ora integrato la revisione del layout degli estrattori dei pezzi stampati direttamente nella nostra analisi di fattibilità prima ancora che procediate all’ordine! Nella nostra piattaforma precedente, questa operazione poteva richiedere un po’ di tempo per le comunicazioni tra noi e voi, mentre adesso è ora razionalizzata e può essere eseguita direttamente dal preventivo. Ancora una volta, l’obiettivo è di semplificare al massimo il processo di ordinazione dei pezzi da parte vostra.

All’interno dell’analisi di fattibilità, sarete invitati a VISUALIZZARE IL LAYOUT DEGLI ESTRATTORI. Evidenzieremo sul vostro modello 3D in giallo e rosso i punti in cui saranno presenti i punti di iniezione e forniremo note specifiche sulla sinistra dello schermo che descrivono in dettaglio il punto di iniezione usato e spiegano che, sulla superficie del pezzo, saranno solitamente presenti piccoli quantitativi di residui. Potete commentare il layout cliccando su una sezione del vostro modello 3D o passare alla fase successiva, che è il posizionamento degli estrattori.

Qui, evidenziamo con cerchi gialli tutte le aree del vostro modello 3D in cui gli estrattori saranno utilizzati per espellere i pezzi dallo stampo. Ricordiamo che gli estrattori lasciano tipicamente piccole dentellature sulla superficie dei pezzi. Anche in questo caso, potete lasciare un commento sul posizionamento degli estrattori da noi consigliato, o continuare verso l'approvazione. Infine, potete scaricare una revisione del design in formato PDF per esaminarla, spuntare la casella di approvazione e... il gioco è fatto! Se avete lasciato dei commenti, questi saranno rispediti al nostro team che li esaminerà e preparerà un layout rivisto sulla base del feedback.

Fabbricazione on-demand per volumi ridotti di pezzi da stampare a iniezione

Offriamo due opzioni di servizio di stampaggio a iniezione. Una è più adatta a soddisfare le esigenze di realizzazione di quantitativi limitati di pezzi, spesso associati alla prototipazione mentre l’altra è più indicata per la produzione in volumi ridotti, conosciuta con il termine di fabbricazione on-demand (On-Demand Manufacturing, ODM). Sebbene gli stampi di per sé siano simili, le quantità dei pezzi, la manutenzione a vita, la documentazione sulla qualità e il prezzo variano a seconda del servizio richiesto. La scelta dell’opzione più adatta dipende dalle esigenze dei singoli progetti. Esaminiamo rapidamente i vantaggi della fabbricazione on-demand e come selezionare questa opzione nel vostro preventivo.

Quando richiedete un preventivo, avrete la possibilità di scegliere Mold Life del vostro stampo — limitata o illimitata. Potete anche scegliere l’opzione “Deciderò più tardi” e lavoreremo insieme a voi per identificare la scelta più adatta alle vostre esigenze. Selezionando “illimitata” passerete alla nostra opzione di fabbricazione on-demand. Da qui, dovrete selezionare la Quantità di campioni e specificare se richiedete uno stampo a cavità singola o multicavità (sono disponibili fino a 8 cavità).

Per aiutarti a decidere, abbiamo creato un nuovissimo strumento Curva dei prezzi che confronta le opzioni di prototipazione con quelle di fabbricazione on-demand per offrirvi la massima visibilità e il total cost of ownership dei pezzi stampati durante l’intero ciclo di vita dei prodotti. Quando modificate la quantità totale, potrete osservare in tempo reale l’impatto che essa ha sul costo. E poiché i risparmi in termini di costi si registrano a volumi superiori, la fabbricazione on-demand è adatta quando si intende incrementare la quantità di pezzi prima di passare ai volumi di produzione di serie (servizio non offerto da Protolabs). Inoltre, una serie di servizi secondari ci permette di offrire un servizio di fabbricazione on-demand più completo.

Modifiche proposte da Protolabs per lo stampaggio a iniezione

L'ultimo argomento di cui vogliamo parlare sono quelle che chiamiamo le Modifiche proposte da Protolabs (Protolabs Proposed Revisions, PPR), che hanno lo scopo di contribuire a migliorare il design e la selezione dei materiali dei pezzi stampati a iniezione e, ancora una volta, di accelerare l'intero processo di fabbricazione. Le PPR sono variazioni della geometria dei pezzi che Protolabs suggerisce per adattare il design alle capacità del nostro processo di fabbricazione digitale. Se occorre apportare alcune modifiche al vostro pezzo, che si qualifica per le PPR, vi invieremo un modello già rivisto che potrete esaminare all'interno della vostra analisi di fattibilità.

In generale, forniamo file in formato STEP, IGES e SolidWorks, a seconda del vostro modello CAD originale. Se concordate con la nostra proposta e non ci sono modifiche richieste non risolte, potete continuare, accettare le revisioni e ordinare i pezzi. Se siete d’accordo con le modifiche proposte ma volete ordinare dal vostro file sorgente, potete scaricare il modello CAD dal vostro preventivo, aggiornare il file sorgente in modo che corrisponda alla PPR e inviarlo nuovamente. È necessario preparare un nuovo preventivo affinché questo corrisponda al pezzo modificato. Una volta confermato il nuovo preventivo, che non dovrà contenere nuove modifiche richieste, sarà possibile ordinare il pezzo.

Se la PPR non vi piace (o non la potete accettare), potete risolvere i problemi indicati dai consigli sul design modificando la geometria del vostro pezzo e ripresentarne il relativo file, oppure discutere soluzioni alternative contattando uno dei nostri Application Engineers al numero +39 0321 381211 o all’indirizzo [email protected] Le PPR sono gratuite ed il prezzo della revisione delle geometrie è incluso in quello del pezzo. Alcune modifiche possono comportare un aumento o una riduzione del prezzo. In genere, la maggior parte delle modifiche di minore entità alla geometria ha un effetto trascurabile sul prezzo finale.

Bene, abbiamo finito. Sappiamo di aver trattato molti argomenti, ma auspichiamo che questa vi sia servito come introduzione alla nostra analisi di fattibilità e all’interpretazione del feedback, utilizzando tutte le capacità presenti nel preventivo.

Avete un progetto da sottoporre? Caricate il vostro pezzo oggi stesso. Se non siete ancora pronti, accedete al nostro preventivo dimostrativo, che vi offrirà la possibilità di verificare la piattaforma e l'analisi interattiva della fattibilità.