La stampa è un concetto legato alla riproduzione di contenuti editoriali, ma nell’epoca moderna acquisisce un nuovo significato. Tutto ciò che può essere riprodotto a partire da un modello digitale, può essere “stampato”. Il termine 3D è sinonimo di reale, tangibile in uno spazio tridimensionale. In pratica una stampante 3D è una macchina che permette di dare corpo a una forma digitale generata da un computer.
Questa nuova frontiera della tecnologia ha creato un’autentica rivoluzione nei settori sperimentali e artistici, per la semplicità di realizzazione dei prototipi e per l’immenso potenziale creativo alla portata di tutti.
Lo scopo di questo scritto è fornire una panoramica molto sintetica delle tecnologie di stampa 3D – settore scientifico in cui sono attivamente impegnato – per alimentare la curiosità dei lettori. Possiamo definire l’attività di stampa 3D, senza ombra di dubbio, una moderna forma di artigianato. Con pari dignità rispetto a qualsiasi altra tecnica artistica, ma con un valore aggiunto dato dall’estrema precisione dei manufatti, prodotti con tolleranze dimensionali dell’ordine dei decimi di millimetro.
Come funziona la stampa 3D
Per produrre un oggetto dal nulla esistono due modi: sintesi sottrattiva o sintesi additiva. Vediamo le differenze.
Sintesi Sottrattiva
La sintesi sottrattiva è la modalità classica di un artigiano che leviga e scolpisce un blocco di legno. Sottrae materiale per dare forma al suo manufatto. In tempi di automazione e computer, queste operazioni sono svolte in modo molto preciso dalle fresatrici a controllo numerico (dette macchine CNC, cioè Computerized Numerical Control, macchine a Controllo Numerico Computerizzato). Si possono modellare tutti i materiali, acciaio compreso. Ma è un metodo che lascia molti scarti di lavorazione e presuppone macchinari e ambienti difficili da tenere in casa.
Sintesi additiva
La sintesi additiva è quella che ci interessa per la stampa 3D. Si basa sulla deposizione di strati di materiale, uno sull’altro, in modo da formare una struttura solida. Solitamente il materiale che viene depositato è di tipo termofusibile, un filamento che si liquefa ad alte temperature e si solidifica a temperatura ambiente. Ma esistono anche altri tipi di stampanti 3D. Questo tipo di costruzione è molto facile da realizzare, non prevede quasi nessuno scarto di lavorazione, permette di lavorare su una scrivania e costa decisamente meno.
La stampante che ho appena descritto è chiamata FDM (Fused Deposition Modeling, modellazione a deposizione fusa). La più semplice da realizzare, la più diffusa nel mondo dei makers e degli artigiani digitali.
Altra tecnologia di stampa 3D è la Stereolitografia (SLA, Stereo Lithography Apparatus) che in tempi moderni è diventata DLP (Digital Light Processing). Questa modalità di stampa usa una resina che viene attivata dalla luce ultravioletta per produrre i vari strati di stampa.
Infine esiste la tecnologia di estrusione delle paste cementizie, che permette di deporre strati di cemento o di altri materiali pastosi (per esempio ceramica) in modo da avere manufatti con caratteristiche di resistenza particolari. Quest’ultima tecnologia è usata oggi per costruire edifici, come potete vedere seguendo questi link:
https://www.3dwasp.com/casa-stampata-in-3d-gaia/
Vasi 3D 
Gufo 3D 
Primo Layer 
Cilindro 3D 
Clip Bed
La stampa FDM
La stampa FDM, quella col filamento che si fonde, rappresenta un sistema alla portata di tutti, molto versatile perché può utilizzare numerosi materiali termofusibili. Anche la parte “hardware” della tecnologia FDM ha prezzi accessibili, con ovvie differenze in base all’affidabilità di stampa.
Desidero sottolineare questo aspetto, per nulla trascurabile. La qualità di una stampa 3D FDM può essere molto buona anche con stampanti che costano duecento Euro, a patto di eseguire una taratura a regola d’arte. Quello che fa la differenza tra macchine costose e prodotti hobbistici è l’affidabilità nel tempo, pensata per le produzioni su larga scala. Ovviamente una stampante professionale è anche più veloce, ma il mondo della stampa 3D è davvero alla portata di tutti.
Per realizzare una stampa 3D con il sistema FDM, viene utilizzato un filamento di materiale plastico, che passa attraverso un ugello in metallo. All’interno dell’ugello il materiale viene scaldato (fino a circa 200 gradi Celsius) ed estruso, spinto fuori, con l’aiuto di un ingranaggio. Tramite un sistema di guide e cinghie, l’ugello può muoversi sul piano di stampa e può sollevarsi gradualmente, in modo da depositare gli strati successivi di materiale. Sono questi strati molto piccoli (da 0,4mm a 0,1mm) che formano la struttura dell’oggetto da stampare.
Conclusioni
Nei prossimi post affronterò più in dettaglio la struttura di una stampante 3D e le tipologie di materiale termofusibile a disposizione.
Se vi piace questo argomento, se ho risvegliato la vostra curiosità, fatemelo sapere attraverso il modulo di Contatto, e condividete questo contributo sui vostri social network.