Stampanti 3D - il futuro a portata di mouse - Sassari Assistenza Computer

Stampanti 3D il futuro a portata di mouse.

La stampa 3D rappresenta la naturale evoluzione della stampa 2D e permette di avere una riproduzione reale di un modello 3D realizzato con un software di modellazione come Autocad. Inoltre essa è considerata una forma di produzione additiva mediante cui vengono creati oggetti tridimensionali da strati di materiali successivi. Le stampanti 3D offrono la possibilità di stampare e assemblare parti composte da diversi materiali con diverse proprietà fisiche e meccaniche in un singolo processo di costruzione. Si tratta comunque di una tecnologia avanzatissima che consente di creare oggetti tridimensionali, in plastica o altri materiali, partendo da un modello realizzato al computer. Permette di creare perfino i componenti per realizzare altri macchinari, sovrapponendo in maniera ordinata degli strati di polimeri condensati, in modo da ricreare ingranaggi e parti meccaniche dei macchinari che si vuole realizzare.
Per fare la stampa 3D sono disponibili numerose tecnologie concorrenti. Le differenze principali riguardano il modo in cui sono costruiti gli strati per creare le parti. Alcuni metodi usano materiali che si fondono o si ammorbidiscono per produrre gli strati, o la modellazione a deposizione fusa, mentre altri depongono materiali liquidi che sono fatti indurire con altri sistemi. Nel caso della laminazione, si hanno strati sottili che vengono tagliati secondo la forma e uniti insieme. Ogni metodo ha i suoi pro e contro, e conseguentemente le società produttrici diversificano, offrendo una scelta tra polvere e polimero come materiale dal quale l'oggetto è ricavato.
Ultimamente il costo delle stampanti 3D si è molto ridotto, rendendole accessibili alle piccole e medie imprese e favorendone l'ingresso nel mondo degli uffici. Le stampanti 3D sono particolarmente indicate per le aziende che hanno bisogno di realizzare prototipi di oggetti in poco tempo, anche se si parla di svariate ore, ma la loro crescente diffusione e l’abbassamento dei prezzi che si è registrato nel corso degli ultimi mesi le hanno trasformate in dispositivi quasi pronti per il grande pubblico. La tecnologia trova anche uso nel settore della gioielleria, calzoleria, progettazione industriale, architettura, automotiva, aerospaziale, medico e dentistico.

Ci sono stati vari sforzi, spesso collegati, per sviluppare stampanti 3D adatte all'uso domestico, e per rendere questa tecnologia disponibile a prezzi accessibili a molti utenti finali individuali, in particolare va segnalata una svolta per la nostra tavola, infatti prendono vita le "Ricette da stampare". Le stampanti 3D mettono da parte plastica, resine e nanoparticelle per fare spazio a broccoli, panna e salsicce. Pare infatti che Barilla abbia in programma l’installazione di apparecchi tridimensionali nei suoi locali monomarca, come quello di New York, per produrre formati particolari. L’idea piace molto agli chef, che potrebbero sbizzarrirsi nel progettare cibo dall’aspetto stravagante e trovare un valido aiuto nel completare tortellini, senza nulla togliere al sapore, anzi. E chi lo sa, presto potremmo avere una piccola rivoluzione anche a casa nostra.
Per ora però le stampanti 3D alimentari non sono certo simili a una stampante tradizionale: sono piccole macchine industriali con enormi siringhe. Queste vanno riempite con il cibo crudo e piuttosto liquido, ed ecco che la macchina “stampa” il cibo strato su strato, fino a farne una copia dell’oggetto desiderato prendendo istruzioni, proprio come fa una stampante, da un pc.

Le applicazioni delle stampanti 3D sono davvero molteplici, basti pensare a come potrebbe cambiare la vita dei nostri astronauti, le missioni spaziali avrebbero un supporto sostanziale in più alla sostenibilità della soppravivvenza, per esempio nelle lunghe missioni che sono in progetto per raggiungere Marte.
Nel 2013, infatti, nasce il progetto AMAZE, Additive Manufacturing Aiming Towards Zero Waste and Efficient Production of High-Tech Metal Products che significa: Produzione efficiente di prodotti di Metallo ad alta tecnologia con Manifattura additiva attraverso "Spazzatura Zero", un consorzio di 28 aziende per portare la stampa 3D nello spazio e poter stampare autonomamente pezzi di ricambio metallici, contenendo i costi e minimizzando gli sprechi.

Se il 2013 è stato l’anno zero della stampa 3D, il 2014 sarà quello della consacrazione, con decine di nuovi modelli da mettere sulla scrivania. Il 3D printing promette di essere il primo, massiccio, effetto collaterale della cosiddetta rivoluzione dei maker, dove i piccoli e medi oggetti di ogni giorno te li farai da solo, impiegando solo il tempo di personalizzare e mandare in esecuzione un file cad o qualcosa di ancora più elementare.
Infatti Photoshop ora può supportare la stampa 3D. Adobe ha annunciato l’arrivo di nuove funzionalità per Photoshop CC create appositamente per la stampa 3D, disponibili da subito come parte di un aggiornamento ad Adobe Creative Cloud. Grazie ai nuovi strumenti, sarà possibile mettere a punto modelli 3D partendo da zero, oppure svilupparne di già esistenti, e poi stampare il tutto in locale o attraverso i servizi online di stampa 3D.
Ma la stampa 3D non si ferma qui, e diventa open. Si chiama Machine Series, ed è una piattaforma open source a metà strada fra industria e artigianato. La sua missione è elevare la stampa 3D, realiizzando oggetti di uso quotidiano con particolare attenzione al design, e lo fa utilizzando la tecnica Fdm (Modellazione a deposizione fusa). A concepire il progetto è stata Icosaedro, agenzia di due designer italiani, Barbara Busatta e Dario Buzzini, con sede a New York. La piattaforma rende poi disponibili online tutti i file sorgente usati per produrre gli oggetti, in modo che chiunque possa scaricarli e sperimentare.

Metodi di Stampa 3D

Un metodo di stampa 3D consiste in un sistema di stampa a getto d'inchiostro. La stampante crea il modello uno strato alla volta, spargendo uno strato di polvere (gesso o resine) e stampando con il getto d'inchiostro un legante nella sezione trasversale della parte. Il processo viene ripetuto finché non è stampato ogni strato. Questa tecnologia è l'unica che consente la stampa di prototipi interamente a colori. Questo metodo permette anche di realizzare sporgenze. È inoltre riconosciuto come il metodo più veloce.
Nel digital light processing (DLP), una vasca di polimero liquido è esposto alla luce di un proiettore DLP in condizioni di luce inattinica. Il polimero liquido esposto si indurisce. La piastra di costruzione poi si muove in basso in piccoli incrementi e il polimero liquido è di nuovo esposto alla luce. Il processo si ripete finché il modello non è costruito. Il polimero liquido è poi drenato dalla vasca, lasciando il modello solido. Lo ZBuilder Ultra o la 3DL Printer sono esempi di sistema di prototipazione rapida DLP.
Il fused deposition modeling (FDM), una tecnologia sviluppata dalla Stratasys che si adopera nella prototipazione rapida tradizionale, usa un ugello per depositare un polimero fuso su una struttura di supporto, strato dopo strato.
Un altro approccio è la fusione selettiva di un mezzo stampato in un letto granulare. In questa variazione, il mezzo non fuso serve a sostenere le sporgenze e le pareti sottili nella parte che viene prodotta, riducendo il bisogno di supporti ausiliari temporanei per il pezzo da lavorare. Normalmente si usa un laser per sinterizzare il mezzo e formare il solido. Esempi di questa tecnica sono l'SLS (selective laser sintering) e il DMLS (direct metal laser sintering), che usano metalli.
Infine, le configurazioni ultrasottili sono realizzate mediante la tecnica di microfabbricazione 3D della fotopolimerizzazione a due fotoni. In questo approccio, l'oggetto 3D desiderato è evidenziato in un blocco di gel da un laser concentrato. Il gel è fatto indurire in un solido nei punti dov'era concentrato il laser, grazie alla natura non lineare della fotoeccitazione, ed il gel rimanente viene poi lavato via. Si producono facilmente configurazioni con dimensioni al di sotto dei 100 nm, così come strutture complesse quali parti mobili e intrecciate.
Diversamente dalla stereolitografia, la stampa 3D a getto d'inchiostro è ottimizzata per velocità, costo contenuto e facilità d'uso, rendendola adatta per la visualizzazione dei modelli elaborati durante gli stadi concettuali della progettazione ingegneristica fino agli stadi iniziali del collaudo funzionale. Non sono richieste sostanze chimiche tossiche come quelle utilizzate nella stereolitografia, ed è necessario un lavoro minimo di finitura dopo la stampa; occorre soltanto usare la stessa stampante per soffiare via la polvere circostante dopo il processo di stampa. Le stampe con polvere legata possono essere ulteriormente rinforzate mediante l'impregnazione con cera o polimero termofissato. Nell'FDM le parti possono essere rinforzate inserendo un altro metallo nella parte mediante assorbimento per capillarità.