via, la stessa stampa 3D offre supporto e soluzioni grazie alla sua flessibilità nella messa a punto del prodotto o del processo, migliorando funzionalità ed efficienza della macchina- ad esempio, attraverso la riduzione del peso. Questa versatilità è importante anche quando per una macchina di produzione sono necessari ricambi o componenti ex-novo in tempi rapidi. Il fermo di una macchina per il packaging diventa rapidamente esoso, mentre i costi di produzione di un ricambio anche in caso siano inizialmente elevati mediante stampa 3D, divengono trascurabili a fronte di un fermo macchina più breve.
Una delle fasi di preparazione dello stampo prodotto con manifattura additiva presso Serioplast( foto Serioplast)
Caso studio: stampo modulare per stiro-soffiaggio Formnext porta un esempio concreto con l’ impresa Serioplast Global Services che lavora con lo stiro-soffiaggio. Questa tecnologia viene utilizzata, ad esempio, per produrre bottiglie in PET di alta qualità e cristallino. L’ azienda è specializzata nella produzione di packaging rigido per le industrie dei prodotti per cura personale e igiene della casa e produce bottiglie in PET, PP e PE utilizzando anche estrusione soffiaggio e altri processi di soffiaggio e stampaggio a iniezione. Solitamente gli attrezzi dello stampo per lo stiro-soffiaggio sono in metallo e prodotti con lavorazione CNC che richiede macchine specializzate, software CAM e lavoratori qualificati. Ragione per cui molte aziende esternalizzano la produzione dello stampo metallico a terzi. I tempi di consegna sono di 4-8 settimane e i costi variano da 2.000 euro a oltre 100.000 euro, a seconda della complessità della parte e del numero di cavità per stampo. Per questo si considera antieconomico produrre piccole quantità utilizzando il processo di stiro-soffiaggio. Qui entra in gioco la stampa 3D. Come produttore mondiale di beni di largo consumo, Unilever lavora costantemente su nuovi prodotti. Il packaging di alcuni di questi prodotti proviene da Serioplast Global Services. Unilever e Serioplast hanno sviluppato e stampato con manifattura additiva uno stampo modulare per stiro-soffiaggio che abbrevia i tempi di sviluppo producendo rapidamente e in modo economicamente sostenibile prototipi di alta precisione e parti di preproduzione per test pilota. Una serie pilota include solitamente da 2.000 a 5.000 unità di prodotto. Serioplast in precedenza creava i suoi prototipi come modelli stampati in 3D o utilizzando processi di soffiaggio convenzionali. Tuttavia, i modelli stampati in 3D spesso mancavano della texture o trasparenza desiderata e non erano abbastanza robusti per poter essere inviati ai clienti. Lo stiro-soffiaggio di campioni in qualità di produzione richiedeva invece stampi metallici costosi e complessi, con tempi di consegna tra sei e nove settimane. Ora, mediante stampa 3D, le parti dello stampo sono fabbricate in soli due giorni, accorciando il tempo di consegna a due settimane. Questa tipologia di stampo permette di fornire parti di pre-produzione realistiche che si avvicinano molto alla qualità
LA STAMPA 3D OFFRE SUPPORTO E SOLUZIONI AVANZATE GRAZIE ALLA SUA FLESSIBILITÀ NELLA MESSA A PUNTO DEL PRODOTTO O DEL PROCESSO
di produzione finale, realizzate con lo stesso materiale e con lo stesso processo dei prodotti finali. Gli stampi realizzati con manifattura additiva consentono inoltre di condurre test su design diversi simultaneamente: per un cliente che voleva testare quattro diversi design, Serioplast è stata in grado di produrre 200 unità per ognuna delle versioni in sole due settimane e a un decimo del costo dei metodi convenzionali. Grazie alle stampanti 3D SLA di Formlabs, Unilever e Serioplast hanno ridotto i tempi di consegna del 70 % e i costi degli attrezzi fino al 90 %. Il risultato sono bottiglie in PET che si avvicinano così tanto al prodotto finale in termini di estetica e funzionalità da poter essere utilizzate per test presso il consumatore, validazione del processo e test della linea di imbottigliamento. Con lo sviluppo di un sistema di utensili modulari basato su stampa 3D, il team può ora testare geometrie diverse simultaneamente, implementare modifiche al design e rendere il processo ripetibile, il tutto senza incorrere in costi aggiuntivi.
Il futuro La manifattura additiva offre dunque al settore del packaging vantaggi come personalizzazione, riduzione dei costi e dei tempi, versatilità di progettazione. Si deve tuttavia tenere conto delle sfide tecniche ancora aperte e delle limitazioni di alcuni materiali. La stampa 3D avrà un ruolo crescente nell’ industria del packaging man mano che la tecnologia progredisce e l’ esperienza cresce, aprendo a nuove possibilità per imballaggi innovativi e sostenibili.
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