Design for 3D printing. Progettazione di uno stabilizzatore attivo per action camera GoPro

Both highly engineered components and small-batch products use additive manufacturing as a final production method. This paper tries to evaluate the advantages of a 3D-printing-based production for medium complexity objects too, since they're not yet produced in this way. To achieve this purpose, in the first stage of research, I have focused on some key enabling additive manufacturing capabilities, that could suggest the adoption of new business models that will be able to take advantage of 3D printing as a final production method. In the second stage, some of these principles have been applied to the design of an electronic consumer device, to evaluate pros and cons of a 3D-printing-oriented design process. The final product is an accessory specifically designed to stabilize video sequences shot with a particular model of action camera: the GoPro Hero 3+ Black Edition. Trough the real production of the prototype I have found out which advantages and disadvantages have derived from the production of the product's shells based on 3D printing technology. To conclude, thinking about a hypothetical production of 1000 units of the final product, I have done a direct comparison of two different ways of production, including both additive manufacturing and injection molding. The results show that additive manufacturing is the most convenient way, as long as the number of units doesn't exceed 5000 pieces.

Oggigiorno l'additive manufacturing è un mezzo di produzione che viene impiegato tanto nella realizzazione di componenti ad alto contenuto ingegneristico quanto nella produzione in piccola serie di prodotti a bassa complessità. La tesi valuta i vantaggi di un ipotetico impiego della stampa 3D anche nel caso di una produzione seriale di prodotti consumer di media complessità, non ancora interessati da una forma di direct manufacturing. Per farlo, in una prima fase di ricerca sono stati individuati alcuni punti di forza della tecnologia additiva in grado di suggerire l'adozione di modelli di business che possano trarre vantaggio da un'integrazione dell'additive manufacturing nella catena produttiva. Nella seconda parte, alcuni di questi spunti sono stati applicati nella progettazione di un dispositivo elettronico consumer, con l'obiettivo di valutare benefici e conseguenze di una progettazione orientata a una produzione in stampa 3D. Il prodotto realizzato è un accessorio per la stabilizzazione video di riprese sportive destinato a un modello specifico di action camera: la GoPro Hero 3+ Black Edition. Per il prototipo finale sono stati valutati i benefici e gli svantaggi generati dall'impiego dell'additive manufacturing nella produzione delle scocche ed è stato effettuato un confronto economico tra la possibilità di produrre mille esemplari del prodotto in additive manufacturing o in injection molding. Le valutazioni effettuate hanno condotto alla definizione di un numero di esemplari (5000) al di sotto del quale la stampa 3D è risultata più conveniente rispetto ad un ipotetico impiego dello stampaggio a iniezione.