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La stampa 3D (3D-printing) è un metodo di produzione di oggetti tridimensionali a partire da un modello digitale che permette di creare prodotti finiti o parti di essi attraverso un processo di produzione additiva (additive manufacturing) che costruisce gli oggetti aggiungendo materiale, contrariamente a quello che fanno le macchine utensili tradizionali (torni, fre-se, trapani), che asportano porzioni di materiali esistenti per ottenere i prodotti finiti (produ-zione sottrattiva).Attraverso i processi di pro-duzione additiva si possono creare oggetti utilizzando: pla-stica, metalli (acciai, alluminio, rame, metalli preziosi, leghe e super-leghe), ceramica, fibra di carbonio, argilla, sabbia, ve-tro, carta, cioccolato e persino cellule viventi (bio-printing). Tali materiali sono utilizzati dalle stampanti 3D sotto forma di polveri, liquidi, paste, filamen-ti o lamine. Alcune macchine permettono di produrre oggetti con diversi colori e composti da materiali diversi, anche con parti a geometria variabile o rotanti come cerniere, snodi, cuscinetti a sfera, molle, e quant’altro.

TECNOLOGIE E PROCESSO DI PRODUZIONESono disponibili numerose tecnologie di stampa 3D, che si differenziano per le modalità con cui sono costruiti gli strati che compongono gli oggetti. Alcuni metodi, come selective laser sintering (SLS) e modellazione a deposizione fusa (fused deposition modeling, FDM), fondono o ammorbidiscono i mate-riali per produrre gli strati, mentre altri, come la stereolitografia (SLA) solidificano materiali liquidi. Nei sistemi di produzione additiva tramite lamine (Laminated Object Manufacturing - LOM), fogli sottili di materiali (anche comuni fogli di carta) vengono tagliati e uniti insieme per ottenere la forma voluta.La produzione di un oggetto tramite un processo di stampa 3D, implica diverse fasi.Fase 1. Mediante strumen-ti software di progettazione CAD 3D (proprietari oppure open-source) o grazie all’uti-lizzo di uno scanner 3D se si vuole riprodurre un oggetto esistente, si crea un modello digitale dell’oggetto.Fase 2. Si esporta il modello a una stampante 3D, general-mente tramite un file in formato standard STL (Standard Tessel-

lation Language) che descrive la geometria del pezzo come un insieme di triangoli (mesh).Fase 3. La stampante 3D “legge” il file e produce il pezzo strato per strato (layer-by-layer).Fase 4. L’oggetto prodotto viene sottoposto a eventuali ope-razioni di finitura attraverso operazioni di pulitura e trattamenti superficiali.

COME SCEGLIERE UNA STAMPANTE 3DIl mercato delle stampanti in-dustriali di fascia alta è attual-mente coperto da una decina di grandi produttori a livello mondiale che cercano di man-tenere elevati i prezzi delle macchine, in parte comunque giustificati dagli altissimi inve-stimenti di ricerca e sviluppo. Il mercato delle stampanti di fascia medio-bassa è caratte-rizzato da una concorrenza vivace ed aggressiva fra le centinaia di piccoli operatori attivi, molti dei quali start-up,

che determina un rapido e continuo calo dei prezzi. Le stam-panti 3D nate come costose macchine per la prototipazione si sono evolute capitalizzando sui progressi tecnologici della meccatronica, dell’informatica e della scienza dei materiali, e nel tempo hanno migliorato significativamente il loro rapporto prezzo-prestazioni. Le principali considerazioni per scegliere una stampante 3D sono generalmente le dimensioni, la velocità di produzione, il costo della macchina, i costi e la disponibilità di materiali e di colori. I prezzi delle stampanti 3D variano da poche centinaia di euro per le stampanti amatoriali in grado di produrre piccoli oggetti in plastica o argilla, alle decine o centinaia di migliaia di euro per le stampanti industriali che producono grandi parti metalliche.

I VANTAGGI E LE OPPORTUNITÀ DI MERCATOLa stampa 3D presenta diver-si vantaggi rispetto ai metodi di produzione convenzionali: un’idea si può trasformare di-rettamente in un prototipo o in un prodotto finito partendo da un file sul computer del pro-gettista, evitando intermediari e molti stadi della produzione tradizionale. Di conseguenza può avere un ruolo specifico in tutte le fasi del ciclo di vita dei prodotti. La produzione

La Stampa 3D e la Produzione Digitale

Un esempio di prototipo di un pezzo meccanico realizzato grazie a una stampante 3D

Un’opportunità sia per gli utenti finali che per gli operatori di canale.

Un operatore riproduce un oggetto esistente in formato digitale grazie a uno scanner 3D

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additiva inoltre assorbe meno energia della produzione sot-trattiva, può ridurre la quantità di materiale sprecata nei pro-cessi di fabbricazione e può creare oggetti che è difficile o impossibile ottenere con le tecniche tradizionali.Secondo autorevoli ricerche di mercato, la stampa 3D è una delle principali tecnologie emergenti (disruptive technologies) che rivoluzioneranno le nostre vite nei prossimi 10-20 anni. Secondo McKinsey, a partire dal 2025 la fabbricazione ad-ditiva avrà un impatto economico globale dai 230 ai 550 miliardi di dollari all’anno. Le opportunità di mercato sono notevoli sia nel campo hobbistico/artigianale dei maker, per realizzare oggetti unici o personalizzati, sia nel campo industriale: dalla realizzazione di prototipi alla produzione di componenti di macchine e parti di ricambio.I mercati più promettenti sono, oltre al rapid prototyping, pro-duzione in piccola serie di prodotti ad alto valore aggiunto, oggetti di design, oreficeria, occhiali, industria motociclistica, automobilistica e aerospaziale, meccanica di precisione, pro-tesi e altri dispositivi medicali, che richiedono un alto livello di personalizzazione e complessità: in altre parole, i prodotti tipici del Made in Italy.La produzione additiva può quindi permettere un cambia-mento profondo della filiera produttiva, modificando i ruoli degli attori e proponendo nuovi modelli di business. Questo cambiamento porterà opportunità e sfide all’industria italia-na, permettendo produzioni flessibili e localizzate vicino agli utilizzatori, con notevoli risparmi sui costi di produzione e di logistica in termini sia di spazi di magazzino che di trasporti.

TARGET DI CLIENTI E CANALI DI DISTRIBUZIONECome nel mondo dell’ICT l’offerta di stampanti 3D si può seg-mentare in prodotti consumer e prodotti professionali. I primi hanno come target i maker/fabber che operano nell’ecosi-stema dei FabLab, e gli hobbisti; i secondi si rivolgono non solo ai large account industriali, ma anche ai professionisti (architetti, ingegneri, designer), alle micro imprese ed alla piccola-media impresa.La fascia consumer viene molto spesso commercializzata direttamente dal fornitore utilizzando un proprio servizio di e-commerce o di cash&carry; può essere disponibile anche nella Grande Distribuzione Specializzata, attraverso dealer o presso alcuni FabLab. In questo segmento, i margini sul pro-dotto hardware non consentono grossi investimenti.I maggiori produttori internazionali di stampanti professionali di fascia alta hanno invece cercato di mantenere un business model che privilegia un approccio diretto al cliente in termini di vendita e di assistenza: questo ha senso specialmente quando

si parla di macchine con costi superiori a 50.000 euro che richiedono grandi investimenti in training e parti di ricambio.Oggi però la loro offerta è completata anche da sistemi con costi che variano da 2.000 a 20.000 euro. Per commercia-lizzare questi sistemi è quindi necessario implementare una chiara strategia di canale che coinvolga operatori capaci di supportare localmente il cliente sia in fase di prevendita che di postvendita. Questo significherà lasciare al Value Added Reseller margini del 15-20% e supportarlo nella fase di training per trasferire competenze e conoscenze che lo rendano un interlocutore credibile per l’utente finale. Facile a dirsi, ma difficile a farsi. Attualmente anche tra i fornitori di piccole dimensioni regna molta confusione e pur di farsi conoscere e guadagnare velocemente quote di mercato vengono sfruttati tutti i canali (dalla diretta tradizionale all’e-commerce, dai distributori ai rivenditori, dalle software house ai FabLab, dalla GDS ai Centri Servizi) senza prima definire e mantenere prezzi di cessione coerenti per tutti gli attori, in modo da evitare potenziali conflittualità.Di conseguenza per un operatore di canale professionale puntare oggi sul mercato delle stampanti 3D non è facile. Non è sufficiente infatti fornire la macchina, ma si deve pro-porre la “soluzione ottimale”; il che significa la consulenza nella scelta dell’hardware (scanner, stampante), del software di gestione, e dei relativi servizi di post-vendita.La prima cosa di cui bisogna tener conto è quindi la necessità di avere oppure acquisire competenze CAD-CAM e cono-scenza dei materiali e dei processi di produzione; la seconda è l’individuazione del target di clientela da approcciare e i suoi potenziali bisogni in termini di produzione additiva; la ter-za la selezione di una o più tecnologie adeguate, mentre da ultimo la scelta del fornitore. Last but not least la valutazione della sua strategia di canale. Deve essere considerata anche la possibilità di creare al proprio interno un mini-centroservizi, che, oltre ad essere fonte di fatturato addizionale, permette al potenziale cliente di verificare prima dell’acquisto, la qualità degli oggetti da lui progettati.Con questo approccio sarà possibile definire un semplice business plan con un orizzonte temporale di almeno uno, due anni che permetta di cavalcare positivamente e senza sorprese questa opportunità unica.

Luigi BaiGiancarlo Magnaghi

Una tipica stampante 3D per il mercato consumer

ATTUALITÀ

Una stampante 3D utilizzata in ambito professionale