Stampa 3D e stampanti 3D

Stampa 3D

Negli ultimi anni la stampa 3D rappresenta una delle principali innovazioni in ambito tecnologico, permettendo l'evoluzione dalla stampa bidimensionale a quella tridimensionale. Le stampanti 3D stanno diventando sempre di più parte integrante dei processi creativi e produttivi delle imprese di tutto il mondo, e si stanno sviluppando non solamente in ambito industriale ma anche nel design, nell'architettura, nella moda e nella gioielleria.

 

 

Oltre a proporvi un excursus sull'evoluzione della stampa 3D, in questo articolo mostreremo come la tecnica della stampa 3D sia ormai diffusa capillarmente nelle piccole realtà aziendali nonché per gli utilizzi domestici, e concluderemo proponendo alcuni modelli di stampanti 3D presenti sul mercato ed utilizzabili da chiunque.

 

Come funziona la stampa 3D

 

Il primo brevetto sulla stampa 3D fu sviluppato nel 1983 da Charles Hull, che qualche anno dopo portò il primo contributo a questa nuova tecnologia tramite lo sviluppo delle tecniche di Stereolitografia e di Sinterizzazione Laser Selettiva.

 

A Hull si deve anche l'invenzione del file .stl (Standard Triangulation Language to Layer), un formato di file binario, utilizzato attraverso i software CAD per rappresentare solidi la cui superficie è suddivisa in diversi triangoli detti mesh, ossia maglie poligonali.

 

Il 3D Printing consente di creare oggetti tramite la tecnologia di Prototipazione Rapida, produzione additiva strato dopo strato di prototipi per verificare la qualità, il design e la funzionalità di un prodotto. Questo singolo processo permette la realizzazione di modelli di oggetti assemblando componenti con diversi materiali e diverse proprietà fisiche e meccaniche.

 

Le stampanti 3D elaborano il file .stl creato tramite appositi programmi di modellazione, ed eseguono lo slicing, ossia la suddivisione del solido in fette sovrapposte una all'altra, in modo da costruire il prototipo layer by layer, tramite la deposizione del materiale in strati successivi.

 

Attualmente sono disponibili diverse tecniche di stampa 3D, che si differenziano in relazione al modo in cui vengono costruiti gli strati che vanno a formare le varie parti del prototipo. I fattori principali che vengono presi in considerazione per la scelta del metodo di stampa sono la velocità, il costo dell'oggetto stampato, della stampante e il tipo di materiale utilizzato.

 

Una delle tecnologie più conosciute è la Fused Deposition Modeling (FDM), che consiste nella lavorazione additiva di un filamento metallico che viene srotolato tramite un ugello di estrusione. L'ugello, una volta riscaldato, scioglie il materiale e lo deposita strato dopo strato su un piano d'appoggio.

 

Stampante 3D

Come e dove far stampare in 3D

 

Negli anni sono nate numerose aziende che si sono dedicata alla realizzazione e alla commercializzazione di stampanti 3D. Una delle più famose a livello mondiale è la 3D Systems, fondata nel 1986 a Valencia, in California. L'azienda nel 2012 presenta sul mercato la stampante Cube: si tratta del primo esempio di stampante 3D a basso costo, per uso privato, che può essere facilmente collegata ad un computer e che tramite l'uso di materiale plastico, realizza oggetti di piccole dimensioni.

 

Un'azienda concorrente è la Makerbot, che nel 2005 introduce in commercio la stampante assemblata RepRap (Replicant Rapid Prototyping). L'obiettivo del progetto era quello di creare una macchina in grado di riprodurre se stessa; la stampante offre la possibilità di replicare i propri componenti in materiale plastico. Il costo dell'intero dispositivo, dotato di un kit per la costruzione, è di 500 £.

 

Un'ulteriore azienda specializzata in questo campo è la Digital Wax Systems (DWS), fondata a Vicenza nel 2007, che propone alle aziende la possibilità di realizzare prototipi nell'ambito della gioielleria e della produzione di linee dentali.

 

Nel 2009 si colloca il passaggio dalla prima alla seconda generazione della stampa 3D. Questo passaggio è caratterizzato dal fatto che la stampa 3D non viene più unicamente utilizzata per la produzione di prototipi, ma permette gradualmente la realizzazione di oggetti finiti da immettere direttamente nel mercato. Conseguenza di questa trasformazione è l'introduzione di nuovi ambiti di applicazione che vanno da quello sanitario a quello alimentare.

 

Uno degli esempi più innovativi di stampante 3D in ambito alimentare è la ChiefjetTM, che permette la produzione di zollette di zucchero con forme uniche, in bianco e nero o a colori, al sapore di cioccolato, ciliegia, mela, vaniglia, menta e anguria. La stampante è uscita in commercio alla fine del 2014, con un costo di 10000 $. L'uso della stampa 3D in ambito alimentare ha coinvolto anche la NASA, che sta sperimentando la creazione di dispositivi in grado di stampare il cibo per gli astronauti all'interno delle navicelle spaziali.

 

Le applicazioni del 3D Printing nel settore sanitario permettono la realizzazione di modelli dentali ed anatomici, guide chirurgiche e protesi personalizzate. Tramite l'introduzione della grafica 3D nella chirurgia, attraverso TAC e risonanze magnetiche, è possibile creare una ricostruzione grafica del paziente, utilizzata dal medico per osservare l'anatomia interna del corpo sui cui dovrà operare, in modo da potersi esercitare riducendo i rischi dell'operazione.

 

Nonostante i costi relativamente elevati, questa tecnologia sta prendendo piede in numerosi ambiti, rappresentando sempre di più il futuro della produzione di massa, sia in ambito pubblico sia in quello privato.

 

Stampanti 3D per uso domestico

 

Qui di seguito vi proponiamo alcuni modelli di stampanti 3D per l'utilizzo domestico e professionale, concepite per la stampa 3D di oggetti di piccole-medie dimensioni e liberamente acquistabili ed utilizzabili per stampare prototipi, modelli e oggetti finiti pronti all'uso. Per ciascun modello specificheremo le dimensioni massime consentite per la stampa 3D, rimandandovi alle relative pagine dei produttori per le ulteriori specifiche.

 

Le stampanti 3D sono elencate in ordine crescente di prezzo.

 

Stampante 3D Da Vinci Junior

Stampante 3D Da Vinci Junior

Dimensioni massime di stampa: 150mm x 150mm x 150mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Winten con doppio estrusore

Stampante 3D Winten a doppio estrusore

Dimensioni massime di stampa: 150mm x 225mm x 150mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Da Vinci 1.0

Stampante 3D Da Vinci 1.0

Dimensioni massime di stampa: 200mm x 200mm x 200mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Da Vinci con scanner

 

Stampante 3D Da Vinci con Scanner

 

Dimensioni massime di stampa: 200mm x 200mm x 200mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D FlashForge Creator Pro

 

Stampante 3D FlashForge Creator Pro

 

Dimensioni massime di stampa: 225mm x 145mm x 150mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Wanhao

 

Stampante 3D Wanhao

 

Dimensioni massime di stampa: 290mm x 190mm x 190mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Hamlet Desktop

 

Stampante 3D Hp Hamlet Desktop

 

Dimensioni massime di stampa: 225mm x 145mm x 150mm.

 

Disponibile qui

 

Stampante 3D Systems Cube Pro Duo

 

Stampante 3D Systems Cube Pro Duo

 

Dimensioni massime di stampa: 275mm x 265mm x 240mm.

 

Disponibile qui

 

 

Martina Mantello (a.k.a. LittleMar)
& Simonetta Brignolo (a.k.a. Etta)

 

 

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