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Come funziona la stampa 3D?
Gioielli, giocattoli, prototipi, modellini: sono solo alcune delle applicazioni di un settore in crescita esponenziale. Nel giro di 10 anni punta a rivoluzionare la manifattura
30 dicembre 2011 di Fabio Deotto
Quando verso la metà degli anni ’80 cominciarono a circolare i primi macchinari per la stampa 3D, pochi erano pronti a scommettere che quella tecnologia avesse qualche chance di guidare una vera e propria rivoluzione in ambito manifatturiero. Al tempo l’unica tecnica disponibile era la stereolitografia, che consisteva appunto nello stampare strati di fotopolimeri modellati attraverso l’utilizzo di luce ultravioletta e via via sovrapposti a formare la riproduzione più o meno fedele di un oggetto tridimensionale. Si trattava di un processo lento e costoso (un macchinario poteva arrivare a costare anche 500mila dollari) e dunque poco appetibile per un’applicazione su vasta scala.
A quasi trent’anni di distanza la situazione è drasticamente cambiata. Il costo dei macchinari nel corso degli anni è letteralmente crollato, al punto che da più di 10 anni molte aziende sfruttano la stampa 3D per costruire prototipi tridimensionali in materiale plastico senza dover attivare un intero processo di produzione ad hoc. Ma è solo negli ultimi anni che i macchinari per la stampa tridimensionale hanno raggiunto costi talmente bassi da consentire una potenziale diffusione a livello domestico. Basti pensare che esistono compagnie come MakerBot che hanno già messo in vendita stampanti 3D di piccole dimensioni il cui prezzo non supera i mille euro (alcune addirittura si spingono sotto i 500).
Certo, il concetto alla base della stampa 3D è interessante: costruisci un modello tridimensionale sullo schermo del tuo computer e ordini alla stampante di utilizzarlo per forgiare una riproduzione reale in materiale plastico. Ma come potrà una simile tecnologia rivoluzionare il settore manifatturiero? Prima di rispondere a questa domanda, è il caso di entrare un poco nel dettaglio.
Le tecniche: il concetto di manifattura additiva
La maggior parte dei macchinari per la stampa 3D sfrutta una tecnica produttiva meglio conosciuta come manifattura additiva: l’oggetto desiderato viene modellato stampando uno strato alla volta e sovrapponendolo a quelli già stampati. Per fare ciò si può procedere in diversi modi. Le stampanti 3D a sinterizzazione laser creano l’oggetto riscaldando tramite laser delle polveri metalliche o termoplastiche e compattandole in una posizione specifica strato dopo strato. Nella modellazione a deposizione fusa viene utilizzato un ugello riscaldato che fonde il materiale di fabbricazione e lo depone tridimensionalmente in modo da riprodurre il modello 3D a schermo. Esistono poi altre tecniche utilizzate prevalentemente in ambito industriale, come ad esempio il Laminated Object Manifacturing, che consiste nell’impilare strati sottili di materiale che volta per volta vengono incisi mediante laser.
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