STAMPANTI 3D
INTRODUZIONE
Le stampanti 3D sono dispositivi in grado di realizzare qualsiasi modello
tridimensionale mediante un processo di produzione additiva, ovvero
partendo da un oggetto disegnato tramite software e replicandolo nel
mondo reale con l’ausilio di appositi materiali.
La procedura prevede solitamente il posizionamento di uno strato sopra
l’altro, procedendo per sezioni trasversali.
Lo spessore degli strati influenza il tempo totale di lavorazione e la qualità
del prodotto finito; in genere è compreso tra 0,1 e 0,025 mm.
Il costo di una stampante 3D varia tra i 500 e i 10000 euro, mentre i tempi
di stampa richiedono dalle poche ore a giorni interi, a seconda delle
dimensioni del pezzo e dalla risoluzione scelta.
TECNICHE DI STAMPA
•FDM (Fused Deposition Modeling): mediante un ugello riscaldato si
deposita a strati un polimero fuso su una struttura di supporto che alla
fine del processo verrà rimossa. Preferibile per la stampa di oggetti cavi.
MATERIALI DI STAMPA
Nella stampa di tipo FDM i materiali più usati sono il PLA e l’ABS.
•PLA (PolyLactic Acid) è una plastica vegetale, quindi biodegradabile e non
produce fumi tossici, ed è più adatta alla stampa di oggetti di grandi
dimensioni grazie al suo lento raffreddamento.
•ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) è una plastica derivata dal petrolio
ottima per la realizzazione di oggetti di uso meccanico per vie delle sua
alta resistenza. A causa della sua composizione chimica, durante il
funzionamento emette fumi tossici.
Entrambe le plastiche possono essere verniciate con colori acrilici al
termine della stampa.
TECNICHE DI STAMPA
•SLS (Selective Laser Sintering): usa un laser pulsante per sinterizzare
strati di polveri metalliche o ceramiche. Non necessita di strutture di
supporto come FDM.
TECNICHE DI STAMPA
•DLP (Digital Light Processing): una speciale resina liquida contenuta in
una vasca viene solidificata da un fascio di luce strato per strato. Questa
tecnologia offre ottime risoluzioni, ma anche prezzi elevati.
TECNICHE DI STAMPA
•LOM(Laminated Object Manufacturing): strati di plastica o carta sono fusi
insieme e poi sagomati da un raggio laser. Una volta che uno strato è finito
la piattaforma di appoggio si abbassa di una tacca.
SOFTWARE DI STAMPA
Per passare da un modello digitale alla stampa tridimensionale di un
oggetto servono un software per la modellazione, in grado di lavorare su
formati tipo .obj o .stl ed uno che trasformi tali files in una serie di
istruzioni per la stampante (g-code).
In genere è preferibile usare software OpenSource dato che verrà sempre
supportato, a differenza di software proprietario che è legato alle sorti
della ditta produttrice della stampante.
SOFTWARE DI STAMPA
I principali software utilizzati sono:
•Repetier-Host: facile da usare e compatibile con la maggior parte dei
firmware. Consente di aggiungere e posizionare i files .stl sul piatto di
stampa e di dividerli. Disponibile per Windows (XP e successivi), Linux e
Mac OS X.
•Slic3r: converte un modello digitale in una serie di istruzioni G-Code per
la stampante 3d.
•Cura: simile a Slic3r, converte i files da formati di modellazione (come .stl)
a G-Code.
•Replicator G: usato dai principali produttori di stampanti 3d, può
stampare files in formato .stl e G-Code. Disponibile per Windows, Linux e
OS X.
PARAMETRI DI SCELTA
Per scegliere la stampante è necessario considerare i seguenti parametri:
•Telaio in metallo (barre o lamiera), con il minimo di giunzioni. Pesante, se
possibile. Le vibrazioni introdotte da un telaio leggero e poco solido
possono determinare una cattiva rifinitura.
•Guide lineari a ricircolo perché assicurano il minimo attrito possibile e
garantiscono un elevato livello di precisione nel movimento.
•Movimenti tramite viti IGUS o a ricircolo dato che garantiscono un gioco
minimo e una notevole durata nel tempo.
PARAMETRI DI SCELTA
•I motori devono essere azionati a micropassi con il frazionamento più
alto possibile in modo da raggiungere una buona precisione, poiché il
movimento minimo che può effettuare è più piccolo.
•Piano di stampa con uno strato in vetro basaltico o ceramica, riscaldato
uniformemente e possibilmente con una certa velocità. Se gli alimentatori
hanno potenza bassa, il piano non si riscalda mai, o non raggiunge la
temperatura di lavoro ottimale (c.a. 110° per l’ABS).
PARAMETRI DI SCELTA
•Non è necessario che siano presenti display LCD o tastierini numerici
perché la stampa è controllata via computer e fanno lievitare il prezzo
finale.
PARAMETRI DI SCELTA
•Meglio scegliere tecnologie collaudate piuttosto che le ultime novità, in
modo da non dover aver problemi di affidabilità.
•La stampante deve poter funzionare con diversi tipi di materiali e non
con uno solo, in modo da poter realizzare stampe con proprietà fisiche
differenti.
PARAMETRI DI SCELTA
•Utilizzare uno o al massimo due estrusori (se bisogna depositare due tipi
di materiali) altrimenti il gruppo mobile diventa troppo pesante e lento.
•Meglio rivolgersi a rivenditori affidabili per essere coperti da assistenza in
caso di guasto.
TABELLA RIASSUNTIVA
TIPO
PREZZO
MATERIALE VANTAGGI
SVANTAGGI
FDM
200-7000 $
Plastiche
Supporta diversi tipi
di materiali
economici
Processo lento,
necessita di
supporti
SLS
5000+ $
Materiali
sinterizzati
Si possono creare
parti in metallo
Poroso
DLP
700-10000 $ Fotopolimeri
Veloce
Scelta tra pochi
materiali, molto
costosi
LOM
5000+ $
Non necessita di
reazioni chimiche,
materiali economici
Poco preciso
Fogli metallici,
di carta o di
plastica
SITI DI RIFERIMENTO
Comparazione tra 24 stampanti 3D:
http://3d-printers.toptenreviews.com
Elenco delle stampanti sotto i 20000$:
http://www.additive3d.com/3dpr_cht.htm
Elenco delle maggiori stampanti 3D in commercio:
http://www.3ders.org/pricecompare/3dprinters/?o=Price&
SITI DI STAMPA ONLINE
http://www.shapeways.com oltre alla stampa fornisce anche servizi di
vendita. Prezzi bassi, ma tempi di spedizione dell’ordine di 2-3 settimane
(sede in Olanda).
www.ponoko.com oltre alla stampa permette anche di lavorare sugli
oggetti con tagli laser e fresatura CNC.
http://www.sculpteo.com si può controllare direttamente come procede la
stampa.
http://i.materialise.com/ dispone anche di un servizio di vendita degli
oggetti stampati, spedizione in 5 giorni.
http://www.zoomrp.com/ realizza prototipi di plastica in poco tempo, ma
ha prezzi alti.
http://www.redeyeondemand.com/ servizi professionali (lavora soprattutto
con l’industria medica, ingegneristica, architettonica e aerospaziale) tempi
rapidi e costi alti.
http://www.vectorealism.com/ sito italiano per la stampa 3D.