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Stampare in 2D? Superato! È il 3D la prossima frontiera!

Quanto conoscete le stampanti 3D?

Tutti noi a casa abbiamo una comunissima stampante che ha un cassetto nel quale si ripone la carta e uno spazio per mettere il toner. Quando premiamo “stampa”, la stampante utilizza il toner e la carta per “scrivere” ciò che vediamo al videoterminale.

Da qualunque parte la si veda, questa macchina formidabile (avente le sue origini addirittura nel lontano 1400) non può che essere utile ma ha un limite: le dimensioni. La classica stampante, infatti, utilizza il semplice foglio bidimensionale e non può stampare altro, almeno fino ad ora…

Da qualche anno, però, spopolano su internet le fantomatiche stampanti 3D, in grado di riempire un’area in larghezza, lunghezza e spessore.

Dopo aver creato un modello tridimensionale tramite un software di modellazione il file va passato ad un altro programma che si occuperà di “tagliarlo” in strisce orizzontali alte circa 0.2mm. Completata questa operazione e premuto stampa, il software invierà alla stampante 3D le coordinate dove depositare ogni strato di materiale plastico. Una volta finita la stampa tramite una spatola di plastica, si rimuove l’oggetto e si passa ad una fase di post-produzione per rimuovere eventuali supporti e sbavature.

In questo articolo parleremo proprio del funzionamento di questa strana macchina in modo che possiate farvi idee più chiare.

Prima di continuare, vorrei avvisarvi che state per leggere un articolo frutto principalmente della mia esperienza personale, ne ho una a casa da tre anni circa. Inoltre, se siete interessati all’acquisto, di una stampante 3D, questo articolo può darvi qualche dritta.

NOTA AUTORE

Partiamo dai fondamentali. Le stampanti 3D si suddividono in base al sistema di movimento e al tipo di utilizzo.

In questo articolo non parleremo delle stampanti per uso edile e culinario, ma ci concentreremo più nel dettaglio sulle stampanti per modellismo o “casalinghe”. Le stampanti per i patiti del modellismo sono suddivise, in base al movimento, in tre tipologie: cartesiane, delta, a coagulazione.

Le stampanti cartesiane (come quella in figura) sfruttano il sistema di movimento basato sul piano cartesiano (X; Y; Z) che permette loro di creare oggetti con una grande precisione nelle linee rette, ma che in forme circolari generano sbavature.

D’altro canto, le stampanti delta sono più adatte a creare forme sferiche e circolari rispetto alle cartesiane, ma saranno penalizzate sul fronte delle forme rettangolari.

Queste due tipi di stampanti 3D sono le più semplici da usare e le più “economiche” (si parte da una base di 169€ circa arrivando senza problemi oltre le 1.000€), a differenza di quelle che sfruttano la coagulazione: queste ultime, infatti, oltre ad essere molto costose hanno anche una diversa tecnologia alla base.

Proseguendo nella descrizione, posso dire che ogni stampante, indifferentemente dal tipo, è composta da tre bracci (uno per l’asse X, uno per l’asse Y, uno per l’asse Z), da un estrusore, da un ugello, da un hotplane (piano riscaldato), da un glassplane (piano di vetro) e dal frame.

Stampante 3D Cartesiana (Prusa I3)

Nel caso della stampante in figura la parte bianca è il frame che tiene insieme e fornisce un’estetica alla stampante (questa è anche l’unica parte che può essere tranquillamente stampata da un’altra stampante 3d).

Le tre braccia permettono all’ugello e all’estrusore di muoversi lungo le tre assi del piano cartesiano o in maniera circolare a seconda del tipo di stampante che si è scelti.

L’estrusore, infatti, è la parte della stampante 3D che ha come compito quello di scaldare il filo plastico, il quale, dopo essere diventato vischioso passa attraverso l’ugello che lo deposita sul glassplane.

Non esiste solo una tipologia di estrusore, ma ve ne sono di differenti in base al tipo di materiale che vogliamo stampare.

Il piano in vetro non è presente in tutte e serve solo per “proteggere” il piano riscaldato.

Stampante 3D Delta (Tevo Little Monster)

Esistono infiniti tipi di materiali (polimeri termoplastici), che variano a seconda dello scopo: i due più utilizzati nelle stampanti casalinghe sono il PLA (acido polilattico) e l’ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene). Il primo è adatto per statuette non sensibili ad un calore troppo elevato (temperatura di fusione 150° C circa), mentre l’ABS è adatto a oggetti che devono avere una certa rigidezza, durabilità e resistenza al calore.

ATTENZIONE: L’ABS GENERA DELLE EMISSIONI CHE POSSONO ESSERE DANNOSE SE NON UTILIZZATO IN STANZE BEN AERATE.

I materiali utilizzabili sono davvero infiniti e non si possono elencare tutti, ma vi basti sapere che in base alle esigenze si può stampare anche in gomma e in materiali ferrosi, ovviamente l’estrusore deve essere adatto.

Un caso a parte è rappresentato dai materiali che diventano liquidi, come resina e gesso, utilizzati dalle stampanti a coagulazione. Queste hanno un funzionamento completamente diverso: non hanno un estrusore e un ugello, ma con il calore liquefanno il materiale e tramite una luce speciale, poi, coagulano il liquido.

Stampante 3D Coagulazione (Resina)

Possono stampare in modo molto preciso qualsiasi forma, senza sbavature e senza bisogno di particolari sostegni. Il processo di stampa, però, comporta che l’oggetto finale venga stampato al contrario e questa peculiare caratteristica ha affibbiato loro anche l’appellativo di stampa inversa o stampa al contrario.

Ora che vi ho dato un’infarinatura sull’affascinante mondo delle stampanti in 3D, siete interessati? Commentate numerosi e sarò ben lieto di rispondere alle vostre domande