Stampa 3D di un'apparecchiatura presso lo stabilimento Nissan di Barcellona

Stephen Moore | 18 giugno 2021

Il colosso automobilistico Nissan si affida a una piccola fattoria di stampanti BCN3D nella sua fabbrica di Barcellona per fabbricare fino ad oggi 700 strumenti, maschere e dispositivi per le sue linee di assemblaggio di automobili. Enric Ridao, ingegnere Kaizen per la produzione di finiture e telai, e Carlos Rellán, responsabile delle strutture di manutenzione e ingegneria, hanno illustrato nel dettaglio i considerevoli risparmi ottenuti nello stabilimento Nissan Motor Ibérica Zona Franca, riducendo i tempi di consegna da una settimana a un giorno e riducendo i costi di un fattore pari a fino a 20.

"Ogni anno stampiamo un totale di circa 100 maschere e strumenti con un utilizzo specifico nei nostri processi", ha osservato Rellán. Prima che la stampa 3D cambiasse le regole del gioco, Nissan esternalizzava tutti i suoi prototipi e maschere specifiche per prove di modifiche minori a fornitori meccanici che utilizzavano metodi di produzione tradizionali. Ciò significava che si perdevano due aspetti vitali della gestione di una linea di produzione: tempo e denaro. Inoltre, nell’outsourcing, Nissan ha riscontrato problemi di inaffidabilità e un programma rigoroso significava che la flessibilità era limitata.

L'intero processo, dalla progettazione alla rifinitura fino alla stampa, richiederebbe una settimana con un fornitore esterno. La stampa 3D interna ha ridotto i tempi di consegna a un solo giorno e i costi sono stati circa 20 volte inferiori rispetto alla lavorazione CNC.

"Quando abbiamo iniziato nel 2014, per il primo semplice strumento che volevamo stampare ci erano stati [quotati] costi di circa 400 euro (475 dollari) per la lavorazione", ha affermato Ridao. "Invece lo abbiamo fatto qui, nel nostro stabilimento. Con tre utensili avevamo già ammortizzato la macchina", aggiunge Ridao.

Dopo che il team ha dimostrato il valore delle macchine BCN3D, Nissan ha proseguito con una stampante Sigmax e successivamente con una piccola azienda agricola. Il processo di progettazione della stampa 3D si è rivelato più semplice: l’IDEX (Independent Dual Extrusion System) ha consentito al team di lavorare due volte più velocemente, raddoppiando la produttività, e le stampanti sono rimaste affidabili anche per lunghi lavori di stampa.

Un esempio di dispositivo è un calibro di centraggio del parabrezza, che mantiene la distanza corretta tra il montante anteriore dell'auto e il parabrezza. Quando si fissa il misuratore alle parti dell'auto, fissare un lato, a sua volta, protegge l'altro, garantendo precisione e accelerando il processo. Questa parte misura 100 x 120 x 80 mm ed è stata stampata in poliuretano termoplastico in 14 ore. Il costo parziale era di € 8 ($ 8,50).

Una maschera stampata in 3D composta da cinque parti collegate e che misura 1000 x 400 x 15 mm funziona come indicatore della posizione del trapano per mantenere la coerenza durante l'assemblaggio del veicolo. Ciascuna parte di questo strumento di posizionamento ha richiesto in media 15 ore per essere stampata utilizzando l'ABS al costo di € 21,50 ($ 25). L'utensile incorpora anche alcune boccole, il che significa che la parte stessa dura più a lungo e si evitano danni alla plastica.

Un'altra maschera sviluppata da Nissan ha due scopi: posizionare e fissare il nome del modello dell'auto sul bagagliaio per consentire all'operatore di posizionare l'adesivo correttamente ogni volta. La geometria di stampa rende facile per l'operatore posizionare il nome sull'auto, e due indicatori posizionati tra i pannelli posteriori e la portiera del bagagliaio assicurano che la targhetta sia posizionata in modo coerente. Ciò si ottiene utilizzando un magnete al neodimio all'interno della maschera 300 × 80 x 3 mm che lo mantiene saldamente in posizione contro la lamiera dell'auto. Grazie ad una striscia LED UV posta sul fondo, lo speciale adesivo viene polimerizzato, saldando le lettere alla carrozzeria dell'auto. La parte è creata in ABS e richiede 12 ore per essere stampata al costo di soli € 3,45 ($ 4,10).

Sebbene Nissan utilizzi attualmente materiali plastici, recentemente ha iniziato a sperimentare anche i metalli.

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