Cos'e' la stampa 3D
Cos’è la Stampa 3d
Avete probabilmente sentito parlare della stampa 3D, questa fantastica nuova tecnologia che dovrebbe portare ad una nuova rivoluzione industriale permettendo alla gente di fabbricare oggetti direttamente da casa: immaginate di poter creare dal nulla una cover per il vostro cellulare oppure una statuetta del vostro eroe preferito, tutto questo nel giro di qualche ora.
In realtà questa tecnologia (chiamata prototipazione rapida) esiste già dalla fine degli anni ’80 ed è stata sviluppata per aiutare le industrie ad esaminare un prodotto finito prima di mandarlo alla produzione di massa.
Nel 1986 Charles Hull deposita il brevetto per la prima macchina che usa il processo di stereolitografia: questa macchina fabbricava oggetti depositando strati su strati di materiale dando origine a quella che oggi conosciamo come stampa 3D.
Fino a primi anni del nuovo millennio le stampanti 3D erano
grandi e costose e venivano utilizzate esclusivamente dalle industrie, ma nel 2009 hanno visto la luce le prime stampanti 3D
grandi e costose e venivano utilizzate esclusivamente dalle industrie, ma nel 2009 hanno visto la luce le prime stampanti 3Da basso costo vendute come kit da assemblare.
creano gli oggetti fondendo questo filamento ed
estrudendolo da un piccolo ugello (potete immaginarle
Charles Hull, il padre della stampa 3D
Da allora sempre più aziende sono entrate nel mercato diminuendo i costi delle stampanti 3D rendendole le macchine perfette per gli hobbisti e le piccole imprese.
Oggi la stampa 3D sta iniziando a prendere piede. Grazie al grande numero di produttori di queste macchine la loro affidabilità e facilità d’uso migliora giorno dopo giorno e nonostante sia ancora agli albori dal punto di vista del consumo di massa, la passione e il fermento dietro questa tecnologia va sempre più in alto.
Adesso vi starete probabilmente chiedendo come funziona una stampante 3D e cosa potreste farci. In questo articolo vi spiegheremo le nozioni base per iniziare ad usare questa tecnologia.
Prima di iniziare facciamo una premessa: non sarà una cosa plug and play! Se volete iniziare anche voi ad usare una stampante 3D non aspettatevi risultati perfetti fin dalla prima stampa: ci vuole tempo, pazienza a un minimo di conoscenza tecnica per assemblare e calibrare una stampante 3D.
Come funziona la stampa 3D?
La stampa 3D è una forma di produzione additiva. Gli oggetti sono costruiti sovrapponendo strati di materiale fino a formare il prodotto finale; il processo può essere lento, ma ha i suoi benefici.
Prendiamo a confronto un processo di produzione sottrattiva come la fresatura CNC (CNC sta per Computer Numerical Control o Macchina a Controllo Numerico in italiano): il processo di produzione inizia con un blocco di materiale al quale vengono asportate delle parti per arrivare al prodotto finito. Tecnicamente le stampanti 3D sono delle macchine a controllo numerico, ma raramente ci si riferisce ad esse in questo modo. Il materiale così rimosso difficilmente potrà essere riutilizzato ed è questo uno dei vantaggi della stampa 3D: la presenza minima di materiale di scarto.
Tipi di stampanti 3D
Esistono vari tipi di stampanti 3D sul mercato, ma hanno una cosa in comune: tutte usano un modello 3D digitale per dire alla macchina come produrre l’oggetto. Creare un oggetto tangibile da un ammasso di codice sembra magia, ma vediamo come questo avviene con le tecnologie più comuni disponibili oggi.
Per i consumatori sono disponibili due tipi di stampante: le stampanti FDM e le stampanti SLA
Stampanti FDM (Fused Deposition Modelling)
Sono le stampanti più comuni sul mercato. Le stampanti
FDM usano un filamento termoplastico come materiale ecreano gli oggetti fondendo questo filamento ed
estrudendolo da un piccolo ugello (potete immaginarle
come delle pistole per la colla a caldo automatiche).
Il materiale fuso viene depositato su un piano (spesso riscaldato
per aumentare l’adesione del materiale) e sovrapposto
strato per strato fino a ad arrivare al modello completo;
questo processo può essere molto lento dato che ogni millimetro
Il materiale fuso viene depositato su un piano (spesso riscaldato
per aumentare l’adesione del materiale) e sovrapposto
strato per strato fino a ad arrivare al modello completo;
questo processo può essere molto lento dato che ogni millimetro
di ogni strato deve essere percorso dall’ugello, ma è per questo che queste stampanti sono anche le meno costose.
Schema di funziomento di una stampante FDM
Con l’aiuto di una stampante FDM potrete produrre una vasta gamma di oggetti: dal mattoncino di LEGO al portalampada da mettere nel vostro salotto.
Nel video in basso potete vedere un timelapse di un oggetto costruito strato per strato da una stampante FDM.
Stampanti SLA (Stereolithography)
Le stampanti SLA stanno iniziando di recente a comparire sul
mercato. Queste stampanti usano una resina fotoreattiva liquidaal posto del filamento solido e funzionano indurendo la resina con
un laser ultravioletto strato per strato.
Le stampe SLA sono molto più rapide e hanno una risoluzione molto
maggiore rispetto alla controparte FDM, producendo modelli molto
più dettagliati. Tuttavia la resina è più costosa rispetto al filamento e anche le stampanti SLA hanno un prezzo più alto senza contare che il volume di stampa è parecchio ridotto rispetto ad una stampante FDM.
Schema di funziomento di una stampante SLA
Data la loro risoluzione all’ordine del micron, le stampanti SLA sono l’ideale per riprodurre piccoli oggetti, per questo motivo vengono spesso impiegate per produrre miniature da gioco con molti dettagli e nella gioielleria per realizzare gli stampi usati nella produzione di anelli e collane
Una miniatura da gioco e degli anelli realizzati con una stampante SLA. Livelli simili di dettaglio non sono raggiungibili da una stampante FDM.
Ecco un video che spiega nel dettaglio come funziona una stampante SLA
Noi dell’associazione abbiamo avuto modo di mettere mano solo ad una stampante FDM per il momento, nel prossimo articolo discuteremo nel dettaglio le parti che le compongono ed il loro funzionamento.