Continua il consumo delle stampanti 3D

Cosa sono le stampanti 3D?

La stampa in 3D è l’evoluzione della stampa tradizionale a laser o inkjet ( le comuni stampanti di casa). La differenza sostanziale è nel tipo di inchiostro che viene utilizzato. Ovviamente, mentre le stampanti tradizionali utilizzano come materiale cartaceo che imprimono testi e immagini tramite la deposizione di strati di inchiostro, la stampante 3D utilizza un filamento di materiale plastico che viene depositato strato su strato fino ad ottenere l’oggetto in 3 dimensioni.

Le moderne stampanti 3D stanno avendo un notevole successo sul mercato perché generalmente le stampanti 3D sono veloci, user friendly ed estremamente affidabili. Esse infatti permettono l’utilizzo di svariati materiali (ABS, PLA, resina, rame e metalli vari) per creare molteplici funzionalità meccaniche e fisiche in modo da adattarle al meglio all’utilizzo che se ne vuol fare.

Funzionamento:

Esistono diverse tipologie di stampanti 3D. Quelle oggigiorno più diffuse si basano il loro funzionamento sul processo di produzione additiva, ovvero creando l’oggetto uno strato alla volta, partendo da quelli sottostanti e man mano sovrapponendoli fino a coprire l’intera altezza. La strada più semplice o comunque la prima da provare è cercare un modello 3D in formato SLT da stampare. Esistono alcuni siti che offrono modelli a pagamento e siti che offrono modelli gratis ma è chiaro che i contenuti pronti da stampare con una stampante 3D sono una percentuale microscopica rispetto ai contenuti tradizionali. Se per la stampa 2D ci sono editor di testo, macchine fotografiche e strumenti per creare contenuti, con la stampa 3D i contenuti si possono creare (sempre che non si voglia acquistare uno scanner 3D) utilizzando software di modellazione 3D (Zbrush, Blender, Cinema4D, ecc..).

Questo è forse l’aspetto che la maggior parte delle persone che approcciano alla stampa 3D ignora non è la stampante l’ostacolo, ma la modellazione 3D che ha una curva di apprendimento davvero molto ripida. Utilizzare alcuni software facili per fare piccole cose non è difficile, ma per creare oggetti complessi o ancora peggio, per ricreare un qualcosa che si è rotto o un piccolo ricambio plastico serve un professionista.

Metodi di stampa:

Ci sono vari metodi di stampa utilizzati, i più conosciuti sono l’FDM (fused deposition modeling), SLA (stereolithography) e DLP(digital light processing).

• FDM:  una tecnologia che si adopera nella prototipazione rapida tradizionale. Grazie ad un filamento costituito da polimeri (ci sono diversi diametri i più utilizzati e reperibili in commercio sono il 3 mm e 1,7 mm) riscaldato da una resistenza (fino a temperature di 250°C) viene fatto passare attraverso un ugello, il quale strato dopo strato riesce a dar forma all’oggetto. Attualmente vi sono molti materiali che supportano questa tecnica, infatti è largamente utilizzata nel mercato consumer. I più comuni sono: PLA (di derivazione organica – mais), ABS, Laywood (PLA misto a segatura di legno), Mese dopo mese sono inserite sul mercato stampanti 3D che utilizzano proprio questa tecnica perché è quella che consente di avere il prezzo di vendita più basso. Con la diffusione sempre maggiore di queste stampanti 3D economiche, vi è un fiorire sempre maggiore di nuovi materiali adatti agli scopi più disparati. Le stampanti 3D Makerbot, Ultimaker, Sharebot, Kentstrapper e Reprap utilizzano questa tecnica. Lo strato minimo stampabile con questa tecnica si aggira (dipende dai modelli) circa sui 100 micron (0,1 mm).

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RepRap Prusa I3(http://shop.prusa3d.com/it/stampanti-3d-/59-kit-original-prusa-i3-mk2.html)

• SLA: La stereolitografia utilizza un processo di fotopolimerizzazione per solidificare una resina liquida. Come per la DLP, questa tecnica varia solo per il tipo di luce, in questo caso è un laser. I principali limiti sono determinati dalla scarsa reperibilità, potenziale tossicità e costo elevato delle resine fotosensibili, dalla scarsa resistenza meccanica dei prototipi e dalla tendenza di questi ultimi di deformarsi con relativa rapidità nel tempo a causa dell’azione della luce ambiente.Si possono realizzare oggetti di alta qualità.

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Formlabs 1+

• DLP: A seconda del tipo di luce impiegata per solidificare selettivamente il materiale, si parla di SLA, che generalmente utilizza una sorgente laser, o di DLP, che impiega proiettori LED o LCD per polimerizzare, generalmente dal basso, uno strato in una vasca contenente il fotopolimero allo stato liquido. Questo polimero è esposto alla luce di un proiettore DLP in condizioni di luce inattinica, quindi il liquido esposto si indurisce, la piastra di costruzione si muove in alto di pochi decimi di millimetro e il polimero liquido è di nuovo esposto alla luce. Il processo si ripete finchè il modello non è finito. Questa tecnologia, all’origine impiegata per realizzare stampanti professionali e industriali dai costi particolarmente elevati. La qualità di stampa dipende dal proiettore usato.

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B9CreatoR v1.2(http://www.b9c.com/shop/b9c-assembled-v1-2)

Le fasi di produzione di un oggetto : 

Scelto il metodo di stampa e finito il modello 3D, lo si carica nella stampante, che comincerà a creare strato su strato l’oggetto.

Nel video che segue è stato realizza la maschera di Kindred Wolf di League of Legends, utilizzando il software Zbrush(realizzato da Valeria Traverso di 3DCosplayProp).

-Modello 3d

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-Stampa in ABS

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–Finitura e colore

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Casey Jones Tartarughe Ninja.

Kindred Wolf di League of Legends

Opinioni:

Acquistare una stampante 3D oggigiorno senza un obiettivo ben preciso è una chiara perdita di soldi, tolte le poche cose ‘free’ da stampare, se l’obiettivo è fare qualcosa di particolare si deve studiare modellazione 3D investendo moltissime ore.

La stampa 3D è perfetta per le aziende (che comunque hanno dei professionisti) che devono realizzare prototipi. Riguardo all’hobbistica valgono i limiti detti sopra, anche per realizzare un piccolo oggetto che serve una conoscenza approfondita dei programmi, e a questo punto resta più conveniente mandare a stampare un oggetto piuttosto che stamparlo in casa acquistando stampante e materiali. Anche perché l’esplosione della stampa 3D sta portando mese dopo mese svariati nuovi modelli di stampanti (come nei vari siti di crowdfunding) per esempio, miglioramenti delle stampanti facendo arrivare anche i primi modelli capaci di gestire più colori e più fili, materiali particolari e con risoluzioni di stampa elevate. Il mercato della stampa 3D è in forte espansione con una crescita a doppia cifra per i prossimi anni.

I settori interessati dall’utilizzo della stampa 3D sono molti, si passa dal design del prodotto all’ingegneria, dal bio-medicale all’architettura, per non dimenticare i possibili risvolti nel settore moda e abbigliamento. La forza della stampa 3D sta nel fatto che si riescono a produrre oggetti con forme e personalizzazioni fino ad adesso impensabili da realizzare con le tecniche tradizionali.