HP costruisce stampanti a getto d’inchiostro di grande formato per clienti aziendali, fornitori di servizi di stampa e altri con volumi di stampa elevati. L’acquisto di una stampante in questa categoria è una decisione importante.
La tecnologia in lattice HP offre qualità e affidabilità eccellenti e, con il giusto volume di stampa, un’eccezionale economia.
Milioni di striscioni, insegne e involucri di veicoli vengono stampati ogni mese su stampanti di grande formato HP.
Di recente, HP ha annunciato la tecnologia di stampa 3D Multi Jet Fusion. Può creare parti in modo più rapido e meno costoso rispetto ad altre tecnologie di stampa 3D. Gli ingegneri che costruiscono le stampanti 2D HP hanno iniziato a pensare a come poter utilizzare la stampa 3D per ridurre i costi e innovare più rapidamente.

Sfida

“Quando progettiamo e realizziamo stampanti di grande formato, di solito utilizziamo lo stampaggio a iniezione e la lavorazione di pezzi. A bassi volumi, queste tecniche tradizionali potrebbero non risultare convenienti. Volevamo ridurre i costi migliorando al contempo la velocità e la flessibilità del nostro processo di progettazione.”

Alejandro Bonillo, ingegnere meccanico di stampa di produzione HP

Le stampanti a getto d’inchiostro per grandi formati industriali HP sono grandi dispositivi. Veramente grande. Sono progettati per stampare centinaia di metri quadrati di materiale ogni giorno. Sono progettati per funzionare in modo affidabile, 24/7/365.
Sono anche fatti di migliaia di parti in movimento. È un ambiente difficile in cui innovare e testare nuove idee.

Le tecniche di produzione tradizionali come lo stampaggio a iniezione e la lavorazione possono essere costose per la produzione a breve termine. Quando le parti vengono modificate o migliorate, il costo per prototipare e produrre è significativo. Gli ingegneri di HP volevano un modo per innovare più velocemente e in modo più affidabile, riducendo al contempo il costo complessivo della produzione dei pezzi.

Soluzione

“Con la stampa 3D HP, abbiamo visto un’immediata opportunità di riprogettare questa parte cruciale nel modo più efficiente possibile“.

Isabel Sanz, ingegnere delle applicazioni 3D HP

Gli ingegneri HP hanno deciso di vedere come il processo di stampa 3D Multi Jet Fusion dell’azienda potrebbe aiutarli nello sviluppo di altri prodotti HP. Hanno esaminato alcune delle parti chiave all’interno delle loro stampanti a getto d’inchiostro 2D di grande formato e hanno iniziato a rendersi conto che alcune di esse potevano essere prodotte utilizzando la stampa 3D HP Multi Jet Fusion, il che significava aiutare a eliminare le spese grazie ai metodi di produzione tradizionali.
Una parte interna che hanno identificato è chiamata supporto dell’attuatore SOL. È una staffa che tiene e posiziona un sensore che calibra la qualità del colore della stampa su una stampante a getto d’inchiostro. Poiché avrebbero utilizzato la produzione additiva, il team di ingegneri aveva una nuova libertà su come progettare la parte.

HP Multi Jet Fusion costruisce parti in modo aggiuntivo, strato per strato. Le lavorazioni meccaniche e altre tecnologie sottrattive, che rimuovono il materiale da produrre, sono limitate nei modi in cui possono produrre. La stampa 3D ha permesso agli ingegneri HP di migliorare la geometria del design, creando una parte più leggera.
La tecnologia HP Multi Jet Fusion ha inoltre aiutato gli ingegneri HP ad accelerare il processo di sviluppo del prodotto. Poiché è digitale e la configurazione è così ridotta, i prototipi potrebbero essere prodotti rapidamente ed economicamente, senza sacrificare la qualità delle parti. Ciò ha consentito agli ingegneri di HP di creare una versione della parte nel software CAD e di testare e iterare rapidamente il loro progetto nell’ambiente fisico.

Sebbene le stampanti a getto d’inchiostro di grande formato HP siano progettate per un ambiente di tipografia, sono anche altamente specializzate. Di conseguenza, alcuni modelli sono prodotti in quantità molto basse.
Prima della stampa 3D, gli ingegneri di HP stampavano a iniezione o lavoravano le parti utilizzate in questi ambienti a basso volume. La stampa 3D aveva il potenziale per offrire una migliore economia, mentre consentiva anche una maggiore personalizzazione e riduceva la necessità di inventario.
Le stampanti a getto d’inchiostro di grande formato HP sono anche alcuni dei dispositivi più affidabili e conosciuti nel settore della stampa. Affinché la stampa 3D possa sfidare con successo altre tecniche di produzione, le parti dovrebbero resistere ai rigori di un ambiente commerciale.

Risultati

“Con la stampa 3D siamo stati in grado di ottimizzare un design che richiedeva meno materiale, riducendo i costi di progettazione e produzione. HP Multi Jet Fusion ci ha permesso di creare parti funzionali più velocemente. Una volta approvato il nuovo design, siamo subito entrati in produzione, utilizzando lo stesso file, la stessa attrezzatura e lo stesso materiale che abbiamo usato nella prototipazione“.

Isabel Sanz, ingegnere delle applicazioni 3D HP

Utilizzando la produzione additiva, gli ingegneri di HP sono stati in grado di progettare per le prestazioni invece di lottare con i tradizionali limiti di progettazione per la produzione e l’assemblaggio.
La produzione additiva ha permesso loro di realizzare ciò che non sarebbe stato possibile utilizzando altre tecniche. La parte risultante era più leggera e meno costosa, ma affidabile come la vecchia versione.
Gli ingegneri di HP hanno condotto un’analisi dei costi basata sulla quantità di parti tipicamente necessarie per la produzione delle stampanti 2D HP. Hanno stabilito che i costi di installazione dello stampaggio ad iniezione sarebbero troppo elevati. L’opzione migliore era quella di lavorarli dall’alluminio. Il costo era di $ 22 per parte. La stessa parte stampata in 3D utilizzando la tecnologia Multi Jet Fusion di HP costerebbe meno di $ 5,89 per parte, il che significa una riduzione dei costi del 73%. Inoltre, poiché la parte è stata stampata utilizzando un materiale termoplastico di livello tecnico, il peso della parte era significativamente inferiore. La versione lavorata pesava 355 grammi. La riprogettata versione stampata in 3D pesava solo 44 grammi. Una riduzione dell’88%!
La rimozione del materiale ha contribuito a ridurre i costi di produzione, ma anche il peso è un fattore logistico. Le parti più leggere aiuteranno a ridurre i costi lungo tutta la catena di approvvigionamento.
Anche l’adattamento e la finitura di ciascuna parte erano fondamentali. La qualità costante delle stampanti 3D Jet Fusion di HP ha garantito il rispetto di tolleranze strette. L’affidabilità della soluzione di stampa 3D di HP ha confermato che una parte realizzata oggi avrebbe lo stesso rendimento di una precedente.
Ciò ha permesso al team di ingegneri di qualificare la parte per la produzione “just-in-time”. Nessun inventario fisico dovrebbe essere tenuto in fabbrica o sul campo. Invece, le parti nuove e di ricambio potrebbero essere prodotte “su richiesta”.
Mentre la produzione su richiesta aiuta a ridurre i costi di produzione e manutenzione delle stampanti a getto d’inchiostro di grande formato HP, minimizza anche gli sprechi. Ogni parte che può essere digitalizzata non deve essere archiviata nell’inventario. Man mano che vengono apportate modifiche, ci sono meno possibilità di obsolescenza.
Per HP l’impatto è significativo. La libertà di progettazione che la stampa 3D consente agli ingegneri di costruire una parte migliore e meno costosa. La qualità e l’affidabilità delle stampanti 3D Jet Fusion di HP hanno permesso loro di sviluppare, prototipare e produrre la parte in modo più efficiente. Dove andrà la prossima HP? Gli ingegneri esamineranno in che modo altre aree dell’azienda possono beneficiare di un nuovo flusso di lavoro digitale e della tecnologia di stampa 3D Jet Fusion 3D di HP.