L'avanguardia: Perché NEURTEK ha scelto AM per riprogettare il suo Scratch toolergonomico

Dal 1979, NEURTEK si è specializzata nella fornitura di apparecchiature e soluzioni tecniche per il controllo qualità e la R&S a un'ampia gamma di settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, dei centri di ricerca e non solo. Quando Haritz Elexpuru, Direttore Generale di NEURTEK, ha assunto il controllo dell'azienda, aveva un obiettivo chiaro: portare la gamma di prodotti di alta qualità in nuovi mercati.

"In passato vendevamo solo in Spagna. Il mio obiettivo era vendere in tutto il mondo", ci racconta. "Una delle idee che mi sono venute è stata quella di produrre non solo con le tecniche tradizionali ma anche con la stampa 3D"

Uno dei primi prodotti a beneficiare di questa nuova mentalità è l'NK2000 di NEURTEK, un dispositivo portatile utilizzato per testare l'adesione dei rivestimenti. Data la natura del prodotto, Haritz e il team di ricerca e sviluppo di NEURTEK sapevano che questa riprogettazione doveva rispondere a tre caratteristiche fondamentali: ergonomia, durata e, soprattutto, movimento integrato per la testa.

Tuttavia, è importante che il progetto non sia solo un prototipo. Lo strumento può essere un po' di nicchia, ma l'obiettivo è sempre stato quello di produrlo in piccole serie, un obiettivo che comporta delle sfide.

"Quando si lavora con la stampa 3D, bisogna considerare tre cose. Uno è quello che è possibile fare quando si progetta un prototipo. Un altro è quello che è possibile fare quando si progetta per una produzione certificata. L'altro è ciò che serve al cliente", spiega Haritz. "Se si vuole un prodotto unico, si può giocare più liberamente. Se si vuole lavorare con la produzione in serie, è necessario essere più precisi e avere maggiori tolleranze dal punto di vista tecnico"

"Per questo progetto abbiamo avuto tre vincoli", continua. "Uno, la funzionalità che volevamo. In secondo luogo, la produzione certificata: avevamo bisogno di un partner che comprendesse la produzione certificata e i vincoli aggiuntivi che essa comporta. E terzo, garantire che le nostre esigenze potessero essere soddisfatte in modo coerente nella produzione di serie"

Con un'impareggiabile libertà di progettazione e senza quantitativi minimi d'ordine, la produzione additiva e i servizi di produzione certificati di Materialise erano la soluzione più ovvia.

"Dato che il nostro team di ricerca e sviluppo conosceva la produzione additiva, abbiamo pensato di incorporare funzioni che non potevano essere realizzate con un processo standard come lo stampaggio a iniezione", spiega Haritz.

In questo caso particolare, la funzione era il movimento. Consentendo alla testa di oscillare, l'utensile rimarrebbe fermo indipendentemente dal movimento della mano e lavorerebbe su superfici piane e curve. Questo, insieme alla riduzione del peso che spesso deriva dalla scelta di parti stampate in 3D, lo renderebbe incredibilmente facile da usare, una considerazione fondamentale durante il processo di progettazione. È qui che entra in gioco la produzione additiva, che integra la testa mobile in un unico pezzo senza necessità di assemblaggio.

Per realizzare questo obiettivo, Haritz e il suo team hanno collaborato con gli ingegneri di Materialise per creare una serie di prototipi. Alcuni elementi essenziali, come la posizione e i diametri delle lame e un bullone per regolarle, erano abbastanza semplici da essere corretti al primo tentativo. Altri aspetti sono stati più impegnativi.

"Uno dei problemi principali che abbiamo avuto durante questo processo è stato quello di mantenere il movimento", ricorda Haritz. "Se la testa è troppo stretta, si attacca. Se è troppo allentato, si rompe. La seconda sfida è stata l'orientamento: bisogna sempre sapere qual è l'orientamento giusto, in modo che il pezzo non si rompa quando si applica la forza"

Fase 1 Scegliere il materiale giusto

La soluzione di quest'ultima sfida è iniziata con la forte conoscenza di Haritz dell'AM. Quando si sono rivolti a Materialise, lui e il suo team conoscevano già la tecnologia e il materiale che avrebbero voluto utilizzare: una combinazione di sinterizzazione laser selettiva (SLS) e poliammide caricata con alluminio (PA-AF).

"Sapevamo di non poterlo fare con la stereolitografia. Non è qualcosa che si vuole fare nella colata sotto vuoto, e l'anisotropia sarebbe ancora più elevata nella FDM", spiega Haritz. "Tra tutte le tecnologie, quella con la minore anisotropia e le migliori proprietà meccaniche è la SLS.

"Il motivo principale per cui abbiamo voluto utilizzare la PA-AF è che è più dura, con una maggiore resistenza alla trazione rispetto alla poliammide", continua. "Un'altra cosa è l'aspetto: non abbiamo bisogno di dipingerlo. Se lo facessimo bianco, si sporcherebbe molto rapidamente se usato per grattare la vernice"

Fase 2 Preparazione alla produzione in serie

Dopo il completamento della fase di prototipazione, la sfida successiva è stata quella di preparare i pezzi per la produzione in serie.

"Molti service sono in grado di realizzare prototipi, ma non di produrre in serie. Il più grande vantaggio di Materialise è che conoscete davvero il funzionamento delle macchine e siete in grado di mantenere una produzione che abbia la stessa consistenza e lo stesso standard dei prototipi", afferma Haritz.

"Vendiamo questi prodotti a centinaia. Un vantaggio di lavorare con Materialise è la flessibilità della produzione: avete la più grande produzione di fabbrica di SLS in Europa e c'è sempre una macchina disponibile"

Il design finale dell'NK2000 - ad oggi - è venduto in paesi di tutto il mondo ed è il primo strumento di questo tipo ad utilizzare la stampa 3D. Progettato per AM e prodotto in serie, soddisfa i tre requisiti chiave di NEURTEK: ergonomia, durata e movimento integrato. La scelta di AM è sicuramente una decisione che ha dato i suoi frutti per Haritz e il suo team.

"L'utilizzo della produzione additiva ci ha permesso di creare un prodotto unico, con una funzione che altrimenti non sarebbe stata possibile. Questo lo ha reso fattibile dal punto di vista dei costi, perché si deve pensare che sarebbe stato più costoso con la lavorazione. E posso lavorare con lotti più piccoli perché non ci sono quantità minime d'ordine"

Per NEURTEK è importante che il processo di produzione certificato di Materialise garantisca la qualità che i clienti si aspettano.

"Lo ordino da sei anni e viene venduto in tutto il mondo. Non sarebbe stato possibile se avessi saputo che un giorno un lotto sarebbe andato male e avrei ricevuto reclami da un cliente in Australia, uno in India e un altro in Italia", spiega Haritz. "Il grande vantaggio è che è possibile mantenere buone tolleranze di produzione, sia dal punto di vista visivo che delle proprietà fisiche. Questa è la differenza tra un piccolo service bureau e Materialise"

Il mantenimento di uno stretto rapporto durante tutto il processo è stato la chiave del successo per entrambe le parti, dalla progettazione iniziale alla risoluzione dei problemi durante la produzione. Oltre a essere un valore per Neurtek e Materialise, per Haritz è essenziale per chiunque voglia progettare per la AM.

"Deve essere una conversazione ed è molto importante che il cliente sia coinvolto. Avete un team di ingegneri fantastico, giovani con molte idee. È necessario perché, durante il processo, dobbiamo riprogettare il pezzo e sfruttare appieno la tecnologia", ci dice. "Senza questa conversazione, non si potranno mai ottenere tutti i vantaggi di ciò che la produzione additiva o Materialise hanno da offrire"