Accuratezza dimensionale dei sistemi di produzione FDM Fortus serie 400

e applicazioni della tecnologia FDM sono tante: dalla produzione di prototipi estetici a quella di prodotti pienamente funzionanti vi sono innumerevoli campi applicativi possibili.
Per quanto riguarda la produzione dei prodotti finiti (DDM - Direct Digital Manufacturing) vi sono delle richieste stringenti per la qualità del processo: da questo punto di vista Stratasys ha condotto approfonditi studi sulle capacità dei sistemi di produzione Fortus serie 400 e 300, che confermano il rispetto delle tolleranze dichiarate e l'alto grado di ripetibilità tra macchine diverse

Il test: Fortus 400mc

Il test per la valutazione dell' accuratezza dimensionale è stato basato su 108 componenti stampati su tre macchine Fortus 400mc sui quali sono state effettuate 2916 misure.
Ogni macchina ha completato tre cicli produttivi, ognuno dei quali ha prodotto 12 parti.
I componenti sono stati costruiti in ABS-M30, senza finiture successive; non sono state inoltre adottate soluzioni particolari per migliorare l'accuratezza o la bontà dei prodotti; questo per per garantire l'assoluta validità dei test svolti.
Sottolineiamo anche il fatto che nell'analisi nessun dato è stato scartato, per rendere il test più completo possibile per garantire la massima correttezza nei confronti del cliente.

I risultati 

Iniziamo subito dicendo che lo studio ha confermato che la macchina Fortus 400mc produce parti con una tolleranza migliore di 0.13 mm o di 0.04 mm/mm in almeno il 95% dei casi (Figura 1).

2sigma
Figura 1

Nello studio infatti, su 2916 misure, 2804 rispettano questa condizione (cioè il 96,2%) e solo la metà di quelle che superano la tolleranza dichiarata (cioè solo 56 misure su 2916) eccedono di oltre 0.03 mm: infatti non vi sono stati errori maggiori di 0.2 mm in nessuna misura effettuata (Figura 2).

3sigma
Figura 2

Un'analisi più approfondita dei dati ci mostra inoltre che nella maggior parte dei casi l'errore non è dovuto tanto ad un'imprecisione casuale della macchina, che sarebbe dannosa in quanto imprevedibile, ma ad un semplice spostamento rispetto ai dati nominali: basta quindi una ricalibrazione dopo una stampa preliminare per incrementare sensibilmente la precisione del prodotto finito.

Lo stesso discorso vale per quanto riguarda la produzione su macchine diverse: gli errori sono semplicemente dovuti ad una mancata calibrazione tra le macchine (ricordiamo che non sono stati effettuati aggiustamenti prima delle misure), operazione che invece è standard nel caso si dovesse incominciare una produzione seriale. Non sono invece state trovate significative differenze nelle misure effettuate in giornate diverse o dopo la sostituzione del materiale plastico.

Una soluzione reale 

La valutazione ha quindi confermato che la Fortus 400mc soddisfa pienamente i requisiti necessari a farne una macchina adatta alle produzioni di prodotti finiti, migliorando le prestazioni dei sistemi Fortus precedenti.
Si è infatti dimostrato che, nonostante non siano state effettuate calibrazioni (che sono normali nella pratica produttiva), il sistema è estremamente stabile e robusto e nella pratica industriale, con l'ausilio di produzioni pre-serie con cui calibrare la macchina, i risultati migliorano addirittura rispetto a quanto dichiarato dal produttore.

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