Innovazioni complementari

In questa sezione vengono analizzate le innovazioni complementari che possono portare al successo o al fallimento di una tecnologia. Infatti molto spesso le innovazioni di successo sono state accompagnate da innovazioni negli ambiti più vicini ad esse, così come ad esempio accade nel settore tecnologico, dove molte innovazioni software sono state possibili solamente quando sono state sviluppate innovazioni hardware complementari capaci di supportarle. Il soggetto innovatore beneficia infatti dell’esistenza di tecnologie complementari (Gilbert R.J., Katz M.L., 2011) che possono

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migliorare le prestazioni del prodotto anche in maniera significativa. Per quanto riguarda la stampa 3D in ambito industriale una delle innovazioni necessarie ad affermare queste tecnologie è lo sviluppo di materiali stampabili, che devono essere in grado di riprodurre quanto più possibile le caratteristiche fisiche e di resistenza dei materiali tradizionali o di fornire prestazioni superiori. In questo senso, molte aziende si stanno già muovendo ed hanno raggiunto livelli di similarità molto elevati tra i materiali stampabili e i materiali plastici tradizionali. Tuttavia, ci sono ancora diversi materiali che non risultano stampabili con le tecnologie di stampa 3D e questo potrebbe essere un problema nelle applicazioni che richiedono particolari caratteristiche chimico-fisiche. Sono stati inoltre sviluppati materiali con caratteristiche diverse rispetto ai materiali tradizionali, i quali possono fornire performance superiori a questi ultimi. Un esempio molto significativo è rappresentato dalle resine biocompatibili che garantiscono un'elevata qualità, resistenza e compatibilità per applicazioni mediche, fornendo inoltre la possibilità di essere stampate nelle forme desiderate. I materiali sono quindi un'innovazione fondamentale per garantire il successo delle stampanti 3D nei diversi ambiti, e attualmente sono già disponibili molti tipi di materiali destinati alle applicazioni più comuni. Molte imprese, tra cui DWS, sviluppano anche materiali specifici su richiesta dei clienti, i quali possono usufruire di soluzioni studiate sulle loro specifiche esigenze. Questo comporta ovviamente un costo aggiuntivo, ma permette anche di avere a disposizione materiali stampabili creati su misura e che possano garantire performance di assoluto livello per una specifica applicazione. Per quanto riguarda i materiali, infine, l’altra innovazione fondamentale riguarda uno dei grandi obiettivi delle tecnologie di additive manufacturing, ossia la possibilità di stampare materiali diversi in uno stesso oggetto. Questo aprirebbe la strada a nuove prospettive estremamente interessanti, e di conseguenza un'innovazione in questa direzione potrà in futuro migliorare molto l'applicabilità di queste tecnologie.

Lo sviluppo di queste tecnologie potrebbe essere poi stimolato tramite il perfezionamento di laser e ugelli per la stampa. Mentre gli ugelli per le tecnologie a deposizione sono di dimensioni leggermente maggiori, i laser possono raggiungere livelli di precisione estremamente elevati e permettono quindi una stampa a definizioni generalmente più alte. Un miglioramento continuo dei laser può portare a livelli di definizione sempre maggiori, a patto che lo sviluppo dei materiali proceda di pari passo e riesca a garantire soluzioni sufficientemente sensibili da essere stampate ad elevata

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risoluzione. Già oggi, comunque, si riescono a raggiungere definizioni elevate, che pur variando da tecnologia a tecnologia e da stampante a stampante, permettono la creazione di oggetti estremamente precisi nella loro complessità.

Infine, ma sicuramente non per importanza, troviamo l'innovazione nei software per lo sviluppo dei modelli. Come si è già avuto modo di spiegare in precedenza, lo sviluppo dei modelli è fondamentale per l'utilizzo della stampa 3D, essendo che non sono disponibili modelli in rete o di libero utilizzo. Un'azienda o un consumatore che desiderino utilizzare queste tecnologie devono comunque mettere in conto la necessità di acquistare o sviluppare capacità nello sviluppo dei modelli e, di conseguenza, l’immediatezza di utilizzo dei software è fondamentale per permettere a chiunque di progettare oggetti in maniera rapida ed accurata. Sebbene in azienda la precisione sia spesso l’elemento chiave nella creazione dei prodotti, soprattutto tecnologici, si è visto che la facilità d’uso è un fattore importante nei sistemi CAD e, nel lungo periodo, influenza la produttività (Kostic Z. et al., 2012). Questa “immediatezza di utilizzo”, tuttavia, non riguarda solamente la facilità d’uso del software, ma comprende anche l’automazione di procedure ripetitive e particolarmente dispendiose in termini di tempo. Ovviamente, questa semplificazione sarà tanto più importante quanto più piccola sarà l'azienda, fino ad arrivare al singolo consumatore che non può generalmente permettersi l'acquisto sul mercato di queste competenze. Come spiegato anche da Sergio Zenere, di DWS s.r.l., i software si stanno già molto semplificando, raggiungendo livelli di automazione sicuramente interessante. Esistono inoltre software come SketchUp, ritenuto uno dei sistemi CAD più semplici (Arisandi R. et al., 2014; Deng Y. et al., 2013) che permettono di sviluppare modelli in maniera estremamente semplificata e alla portata di tutti, pur sacrificando in parte la flessibilità e la ricchezza di funzioni. Ovviamente è auspicabile che ci sia una sempre maggiore semplificazione e automazione dei processi ripetitivi e di tutte quelle fasi di pura progettazione che non generano un significativo valore aggiunto, lasciando in questo modo la possibilità al progettista di concentrarsi sul design del prodotto e sulle fasi non automatizzabili. Attualmente gli strumenti software stanno seguendo questa strada e risultano sufficientemente semplificati per essere utilizzati da persone non esperte, a patto che abbiano effettivamente il tempo e l’interesse ad imparare. Il livello di semplificazione non è ancora tale da permettere ad una persona che non abbia mai utilizzato un sistema CAD di utilizzarli con immediatezza, ma in molti

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casi la curva di apprendimento risulta piuttosto alta, permettendo di imparare i comandi di base in poco tempo.

In generale, si può concludere che le tecnologie complementari alla stampa 3D sono sostanzialmente già pronte, o almeno ad un livello sufficientemente elevato per garantire l'utilizzo di queste tecnologie con alta qualità di risultati e una buona facilità di utilizzo. La stampa del modello è in sé un'operazione estremamente semplice e non richiede supervisione, mentre lo sviluppo dei modelli e la preparazione della stampante possono richiedere qualche conoscenza in più. Tuttavia, considerando gli ambiti di utilizzo attuale di queste tecnologie, l’orientamento alla semplificazione del software e i miglioramenti costanti per quanto riguarda quasi tutte le tecnologie complementari, queste ultime possono essere complessivamente posizionate nella green zone. Le competenze pregresse non vengono in questo caso intaccate, soprattutto considerando che la modellazione tramite sistemi CAD resta invariata rispetto a quella finora svolta, con qualche aggiustamento dovuto alla diversità della tecnologia, ma che non ne modifica la sostanza. Le innovazioni complementari, quali laser e materiali, non sono perfezionamenti o modifiche di quelle oggi utilizzate, ma sono innovazioni che non vanno a distruggere competenze riguardanti, ad esempio, la produzione tramite tecniche di fusione ad iniezione. I laser vengono già utilizzati oggi in produzione, ma con utilizzi diversi; quelli destinati ai sistemi di additive manufacturing garantiscono già performance di elevato livello, tant’è che sono spesso i materiali a non essere sufficientemente sensibili.