La produzione additiva, meglio nota come stampa 3D, è la creazione di oggetti tridimensionali aggiungendo strati dopo strato di materiale. Rivoluzionaria, ma non è affatto una nuova tecnologia, la stampa 3D è stata utilizzata nella produzione per quasi 20 anni. Recentemente, i riflettori hanno brillato sulla stampa 3D a causa dei costi droppanti. Le stampanti 3D personali sono ora accessibili e in crescita.
Tecnologia stampante 3D
Prima che la stampa possa iniziare, è necessario creare un design virtuale dell'oggetto. Questo modello è memorizzato in un file di progettazione assistito dal computer. Se l'oggetto viene creato da zero, viene utilizzato il software di modellazione 3D. Tuttavia, se l'oggetto sarà una copia di un oggetto già esistente, uno scanner 3D produce il file CAD.Alcuni hobbisti ignorano questo processo e scaricano i file CAD esistenti dal Web. Una volta completato il progetto virtuale, il software specializzato lo suddivide in centinaia, a volte migliaia di livelli orizzontali. Questi livelli virtuali guidano quindi la stampante 3D, aiutandola a assemblare il livello sopra il livello, fino a quando l'oggetto non è completo.
Materiali usati
I materiali comuni utilizzati nella stampa 3D comprendono plastica, cera, vetro, resine epossidiche, nylon e persino cioccolato. Un certo numero di metalli diversi, compresi metalli preziosi come oro e argento, sono anche comunemente usati. Anche le leghe come l'acciaio possono essere utilizzate nel processo. Ancora nelle fasi sperimentali ci sono combinazioni di materiali come silicio, fosfato di calcio e zinco per produrre ossa e pelle artificiali per trattamenti medici rigenerativi. In passato, le stampanti 3D erano limitate a un solo materiale per oggetto. Oggi, il tempo della stampante multi-materiale è finalmente arrivato. Tuttavia, essere in grado di stampare il proprio smartphone, la racchetta da tennis o l'hamburger è ancora molto lontano.
Metodi di fabbricazione
Non tutte le stampanti 3D funzionano allo stesso modo. Una tecnologia comune in uso è la sinterizzazione laser selettiva. In SLS, gli strati vengono creati quando particelle di materiale vengono fuse insieme utilizzando un laser ad alta potenza. Un altro tipo è chiamato modellazione deposizione fusa. FDM svolge bobine di plastica o metallo che passano attraverso un ugello di estrusione riscaldato. Quando il materiale fuso viene depositato, si indurisce per formare lo strato. Ancora un altro metodo è chiamato stereolitografia. Questo utilizza una resina fotopolimerica vulcanizzata ultravioletta in forma liquida. Poiché la resina viene utilizzata per realizzare lo strato, un laser a raggi ultravioletti si indurisce e lo indurisce, attaccandolo allo strato precedente.
Stampanti 3D industriali e personali
Le stampanti 3D industriali per applicazioni più comuni sono utilizzate per la prototipazione rapida. I progettisti devono spesso creare un modello in scala del loro lavoro; la prototipazione rapida con una stampante 3D consente di risparmiare tempo e denaro. Piuttosto che inviare le specifiche per avere un modello costruito, i progettisti possono avere il modello in mano nel giro di poche ore. Un altro segmento in crescita del mercato delle stampanti è la stampante 3D personale. I progressi tecnologici hanno reso queste macchine abbastanza economiche. Principalmente nel dominio dell'hobbista, queste stampanti possono essere acquistate da $ 250 a $ 2500 da aziende come Cubify Cube, Solidoodle e MakiBox.
