Metodi di produzione con stampa 3D

Molte strade portano all’oggetto 3D




La storia della stampa tridimensionale è iniziata nei primi anni ottanta, quando Chuck Hull sviluppò una tecnologia di produzione additiva. Usata inizialmente solo per prototipi, la stampa 3D ha ormai preso piede in settori come la costruzione di autoveicoli e aerei o in campo medicale. Adesso i designer stanno scoprendo e facendo propria la stampa 3D anche nel settore del mobile ed ecco che nasce un linguaggio delle forme del tutto nuovo per mobili, accessori e oggetti d’arredo.

Ma quali vantaggi porta questa tecnologia di stampa? La produzione additiva permette di creare strutture con cavità ed elevata complessità, che con altri processi sarebbero del tutto impossibili o solo difficilmente realizzabili. Inoltre è possibile ridurre sensibilmente il consumo di materiale ed il peso.

Con il termine stampa 3D s’intendono diversi processi produttivi. L’elemento comune di base è costituito dalla costruzione a strati dei pezzi nella quale viene stampato strato sopra strato. La produzione è controllata da computer tramite un programma CAD. Non sono necessari altri strumenti.

La stampa 3D ha iniziato con la stereolitografia (SLA) inventata da Chuck Hull che lavora con fotopolimeri – materiali sintetici fotoindurenti come ad esempio la resina epossidica. In questa procedura materiale sintetico liquido viene versato in una vasca nella quale si trova una piastra di stampa mobile. I singoli strati vengono poi proiettati con un laser sulla superficie del materiale liquido; dopo ogni scansione e proiezione la piastra di stampa s’abbassa in misura pari allo spessore dello strato (ca. 16 µm=0,016 mm). Il prodotto così creato viene poi estratto dalla vasca e lasciato indurire completamente in un forno a luce ultravioletta. Con la stereolitografia è possibile creare strutture molto filigranate e superfici lisce. Questo procedimento è considerato estremamente preciso.

Molto diffusa è la sinterizzazione laser selettiva (SLS). Qui uno strato sottilissimo di polvere (1 – 200 µm) viene disteso sull’intera superficie. Attraverso un raggio laser il profilo dello strato del modello viene gradualmente sinterizzato o fuso (in altri processi anche incollato) nella base di polvere. Dopo la fase di creazione e indurimento, il pezzo viene staccato dal blocco di polvere formatosi. Durante la procedura la polvere superflua serve come sostegno e può essere riutilizzata. Come materiali di partenza in genere vengono usati materiali sintetici, metalli o ceramiche. Processi simili sono la fusione laser selettiva (SLM) o il processo 3DP nel quale il pezzo viene creato attraverso un collante liquido. Al momento questi metodi vengono impiegati soprattutto per creare prototipi e un ridotto numero di pezzi complessi (ad esempio con strutture con sottosquadri).

I procedimenti a strati fusi (come ad esempio il Multi Jet Modeling) sono fra le tecniche di stampa 3D più in uso. Qui la testina funziona come una pistola mobile per colla a caldo. Il materiale filiforme viene riscaldato nella testina, liquefatto e applicato strato dopo strato. In genere lo spessore dello strato è fra 0,025 e 1,25 mm, a seconda del tipo d’impiego. Come nella stereolitografia, le forme sporgenti vengono supportate da materiale di sostegno, facilmente eliminabile dopo la procedura di stampa. Qui la qualità del prodotto finito dipende dal software impiegato, dalle caratteristiche del materiale e dall’ugello. Oltre a materiali sintetici si possono utilizzare anche altri materiali viscosi come cemento e gesso.


Fonte: Koelnmesse, stampa gratuita.