PTI Tech

PTI Tech è un produttore a contratto globale di componenti di precisione stampati a iniezione, specializzato in polimeri ingegnerizzati e stampaggio a iniezione di metalli (MIM). In una seconda fase del processo, la polvere metallica viene mescolata con un legante e quindi iniettata nella cavità di uno stampo ad alta pressione. Le parti "verdi" devono essere sottoposte a un processo di deceraggio e sinterizzazione, che consente di ottenere parti in metallo di alta qualità e ad alta densità.

PTI Tech è specializzata nella produzione di parti complesse e di alta precisione per settori strategici, tra cui l'aerospaziale, la difesa, i dispositivi medici e le applicazioni industriali di fascia alta. Per realizzare le parti per i suoi clienti, PTI sottopone i progetti al Design for Manufacturability (DFM), ovvero un'analisi di realizzabilità che garantisce che le parti possano essere prodotte a costi vantaggiosi stampando a iniezione la plastica o il metallo.

Un importante produttore di ascensori utilizzava pulsantiere e pulsanti in acciaio inossidabile con un gruppo sovrastampato in plastica. Tuttavia, le filettature in plastica si stavano deteriorando per via dei detergenti aggressivi. L'azienda aveva l'impellente necessità di riprogettare il corpo e la calotta dei pulsanti come un gruppo interamente metallico più resistente utilizzando l'acciaio inossidabile 316L.

Avevano necessità offrire sul mercato queste parti in tempi rapidi, in modo da poterle installare in un secondo momento sugli ascensori già esistenti. Il design del corpo del pulsante era caratterizzato da una coppia di linguette flessibili che dovevano essere abbastanza sottili da poter essere flesse con la mano, ma mantenere la loro forma senza rompersi.

PTI Tech aveva bisogno di una tecnologia di produzione in grado di produrre una serie di prototipi da poter dare al suo cliente per condurre le prove e convalidare i progetti. Queste parti dovevano avere una lavorazione e caratteristiche simili alle parti realizzate secondo la tecnologia MIM, in modo che PTI Tech potesse finalizzare il progetto prima di realizzare le attrezzature di produzione.

Il binder jetting e lo stampaggio a iniezione di metalli presentano diverse analogie: sono entrambi processi di sinterizzazione della polvere metallica che producono parti con proprietà meccaniche simili, secondo un rapporto prodotto da PTI Tech. Inoltre, presentano un comportamento di restringimento simile durante la sinterizzazione.

PTI Tech ha scelto il binder jetting di Markforged per produrre rapidamente una serie di prototipi di pulsantiere per ascensori da sottoporre al cliente. Secondo Neal Goldenberg, presidente di PTI Tech, ha prodotto parti con una percentuale di restringimento durante la sinterizzazione, una densità e finitura superficiale simili a quelle delle parti prodotte con stampaggio a iniezione di metalli. La parte ha soddisfatto i requisiti, dimostrando di essere paritetica alla parte finale realizzata in MIM. Le linguette flessibili e le diverse peculiarità a parete sottile hanno soddisfatto i requisiti di durata stabiliti da PTI, evitando di rompersi durante le installazioni sul campo.

Senza il binder jetting per metalli, PTI Tech avrebbe dovuto realizzare a una serie di attrezzature per lo stampaggio di pre-produzione per testare una serie di spessori delle linguette e altre variabili di progettazione delle parti. Ciò avrebbe richiesto fino a 16 settimane, con la necessità di fabbricare una nuova attrezzatura per ogni iterazione, sottolinea Goldenberg. Con il binder jetting per metalli, PTI Tech è stata in grado di condurre un processo di DFM approfondito e di consegnare al cliente diverse serie di 275-300 parti di pre-produzione per le prove, senza alcuna strumentazione, in sole quattro settimane.

Il team di ingegneri del cliente ha potuto eseguire prove funzionali e distruttive. Hanno anche potuto analizzare le prestazioni strutturali dei prototipi e apportare modifiche all'estetica e alle dimensioni, senza investire in attrezzature fisse. Una volta finalizzato il progetto, il cliente ha potuto ordinare l'attrezzatura MIM con maggiore sicurezza.

Eliminando questi passaggi, il team di PTI Tech stima che l'uso del binder jetting per produrre prototipi funzionali abbia permesso di ottenere risparmi a cinque zeri sui costi e diversi mesi di tempi di sviluppo. Questo processo di rapido sviluppo ha soddisfatto l'esigenza del produttore di fornire celermente queste parti di ricambio. Inoltre, ha consolidato la reputazione di PTI Tech di soddisfare i clienti fornendo parti di alta qualità in tempi brevi. Inoltre, il cliente ha avuto maggiore fiducia nella capacità di PTI di fornire parti pronte per la produzione per rispettare le scadenze urgenti.

Molte delle missioni di PTI Tech prevedono la produzione di parti che richiedono una riflessione approfondita e grandi capacità di problem-solving. La capacità di realizzare rapidamente una serie di prototipi MIM consente al team di testare le idee e di iterare la soluzione in modo molto più veloce rispetto alla lavorazione delle parti o alla creazione di attrezzature per stampi MIM di pre-produzione.

Questo processo consente inoltre al team di PTI Tech di avere maggiore fiducia nella progettazione degli stampi prima di tagliare l'acciaio per fabbricare un'attrezzatura di produzione in metallo, riducendo al contempo i rischi.

Poiché il binder jetting è in grado di fornire ai clienti di PTI Tech parti pronte per la produzione in tempi così rapidi, PTI Tech ritiene che presto questa tecnologia verrà utilizzata al posto della lavorazione meccanica per la realizzazione di prototipi per molti dei suoi clienti. Il binder jetting potrebbe essere utilizzato anche per serie di bridge production limitate, in modo che i clienti possano iniziare l'assemblaggio mentre vengono realizzate le attrezzature di produzione. Inoltre, può essere utilizzato per produrre parti finite in bassi volumi di produzione, dove il costo dell'attrezzatura per lo stampaggio a iniezione in metallo può essere proibitivo.

Considerando i risparmi di tempo e di costi ottenuti con il progetto dei pulsanti di ascensore, PTI non ha dubbi sul fatto che il binder jetting rappresenti un significativo vantaggio competitivo per PTI Tech e i suoi clienti.