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Stampanti 3D
Stampanti 3D

 

Stampanti 3D

Da un po' di tempo si sente parlare di stampa 3D, si tratta di una tecnologia abbastanza recente che consente di creare oggetti tridimensionali, in plastica o altri materiali, partendo da un modello 3D realizzato al computer. Grazie ad essa è possibile realizzare oggetti di ogni genere e forma, perfino i componenti per costruire altri macchinari.

Il lavoro tipico di una stampante 3D consiste nel sovrapporre in maniera ordinata degli strati di polimeri condensati, in modo da ricreare in maniera perfetta i modelli 3D che l'utente ha fornito come input al sistema.

 Questo risultato può essere raggiunto con varie tecniche di stampa 3D. Una delle più diffuse si chiama FDM (Fused Deposition Modeling) e funziona tramite un ugello che deposita il polimero fuso, usato per la stampa del modello 3D, su una base di supporto partendo da materiali granulari.

Attualmente i più comuni materiali di stampa sono l'ABS (Acrilonitrile-Butadiene-Stirene) ed il PLA (Acido PoliLattico).

Le stampanti 3D sono particolarmente indicate per le aziende che hanno bisogno di realizzare prototipi di oggetti in poco tempo, sull'ordine di svariate ore, comunque, ma la loro crescente diffusione ed il progressivo abbassamento dei prezzi le stanno trasformando in dispositivi a portata di mano del grande pubblico.
  

  Un modello economico oggi potrebbe essere la stampante Cubify Cube 2, pensata per l'uso domestico, che misura 26x26x34 cm e pesa 4,3 Kg.

Viene fornita con tutto l'occorrente per realizzare piccoli prototipi ed altri oggetti: 10 cartucce in vari colori (ma se ne può utilizzare solo una alla volta), 25 modelli pronti per la stampa, supporto Wi-Fi per il collegamento con il computer ed un software per realizzare modelli 3D in maniera intuitiva e con pochissimi click del mouse.

Come materiali, usa ABS e PLA. Le dimensioni massime dei prodotti realizzabili sono contenute in un cubo di 14 cm.

Il prezzo non è ancora fra i più accessibili, si può acquistare attorno a 1000 Euro o presso il sito del produttore Cubify o presso altri venditori specializzati nel commercio on-line.
 

 Guardando al lato prettamente economico, ci sono stampanti 3D ancora meno costose della Cubify Cube. La Solidoodle 4, ad esempio, è acquistabile per 499$ ed offre anch'essa la possibilità di realizzare oggetti in ABS e PLA con una dimensione massima di 8x8x8 cm.

Esteticamente si presenta come una piccola scatola nera abbastanza gradevole alla vista e viene fornita con accessori per la manutenzione, cavi di alimentazione/collegamento e cartucce sufficienti a realizzare le prime stampe di prova.

Maggiori informazioni sul sito del produttore Solidoodle.
  

  In ambito professionale, merita sicuramente una certa considerazione la Stratasys Mojo che consente di realizzare oggetti grandi 12.7 x 12.7 x 12.7 cm in ABSplus color avorio, bianco, blu, giallo fluorescente, nero, rosso, nettarine, verde oliva o grigio.

Viene fornita con tutto l'occorrente per realizzare le prime stampe e un software di modellazione avanzato.

Costa circa 10.000$, ma per il suo target di destinazione non è un prezzo poi così esagerato.

Per maggiori dettagli ed altri modelli basta consultare il sito ufficiale Stratasys.
 


A livello industriale l'uso delle stampanti 3D è andato già molto avanti. Ad esempio è diventato sempre più frequente la realizzazione di prototipi di automobile, dove le parti realizzate dalle stampanti 3D sono sempre più importanti. Se non ci fossero alcuni elementi meccanici di tipo tradizionale, come il motore termico con funzione di generatore, l'unità elettrica, le sospensioni e il telaio in tubi, l'auto biposto Urbee2 potrebbe essere venduta racchiusa semplicemente in una chiavetta USB. Per costruirne la carrozzeria e gli altri elementi strutturali dell'auto elettrica Urbee2 (sono in totale 40 pezzi) bastano infatti il disegno digitale e una stampante 3D, capace cioè di trasformare i dati del progetto in un oggetto in termoplastica, pronto per la verniciatura e l'assemblaggio.

Le stampanti 3D di tipo professionale, come quelle utilizzate dall'inventore della Urbee2 (l'ingegnere meccanico di Austin, nel Texas, Jim Kor), non si trovano certo nella copisteria sotto casa, ma il processo di prototipizzazione mediante questo tipo di apparecchiatura è già comune da qualche anno presso le grandi industrie automobilistiche.

 La Urbee2 è nata all'interno di una stampante della Stratasys (la stessa azienda collabora anche con Bentley, Bmw, Ducati, Jaguar, Lamborghini e Hyundai) che sfrutta il principio della elettrodeposizione stratificata del materiale fino a larghezze del singolo pezzo di 1.000 mm.

Sviluppata sull'idea originaria di Kor (la prima Urbee del 1996) questa ultima edizione della urban electric dimostra come la semplificazione, unita alla tecnologia di stampaggio 3D, possa permettere non solo una riduzione dei costi di realizzazione del prototipo (si parla di 50 mila dollari per la vettura completa), ma anche un contenimento del peso ed una ottimizzazione dell'aerodinamica che sono alla base delle superprestazioni di questa auto elettrica con generatore termico.

Urbee2 pesa infatti in ordine di marcia solo 544 kg e vanta un Cx pari ad appena 0,15.
  

Per spingerla sulle sue tre ruote (solo quella centrale posteriore è di trazione) fino alla velocità di 112 km/h basta davvero pochissima energia, quella generata dal piccolo motore termico che brucia bio-etanolo e che, nei progetti di Jim Kor e dei suoi collaboratori, potrà permettere alla prima auto figlia di una stampante 3D di attraversare coast to coast gli Stati Uniti su 4.676 km consumando appena 38 litri di carburante, pari ad una percorrenza di 123 km per litro.


Le stampanti 3D possono, ovviamente, produrre anche componenti interni di altri macchinari. Grazie a questa capacità è addirittura possibile auto-prodursi un'altra stampante 3D. Naturalmente non è una soluzione alla portata di tutti, ma si può approfondire l'argomento dando un'occhiata al sito ufficiale RepRap, un progetto open source per la creazione di una stampante 3D auto-replicante, cioè in grado di realizzare i suoi stessi componenti. Il sito è in lingua italiana e ricco di materiale informativo, anche il forum ad esso collegato è ricco di ulteriori dettagli.

  Una menzione particolare merita la stampante 3drag di produzione italiana, e venduta in kit di montaggio ad un prezzo che si aggira sui 500 Euro. Questa stampante 3D è in grado di stampare oggetti di dimensione massima di 20x20x20 cm utilizzando filo di ABS o PLA da 3mm. Estremamente veloce nelle stampe e precisa anche alle velocità più elevate.

Compatibile con tutti i software e i firmware RepRap disponibili gratuitamente, consente di creare oggetti in materiale plastico di qualsiasi forma. Realizzata con profili di alluminio studiati per fissaggio ad incastro. Progettata e realizzata per offrire leggerezza e rigidità per la soppressione delle vibrazioni e delle risonanze indesiderate. La stampante utilizza il sistema X/Y per il piano di stampa e Z per il carrello. Questa particolare configurazione consente di semplificare il sistema di estrusione che, non dovendo più muoversi su un asse orizzontale, viene semplicemente fissato alla struttura che si sposta sull'asse Z.

Le misure sono state studiate per conferire alla stampante compattezza e un baricentro basso, allineato con le due cinghie. Il supporto per il piatto di stampa è stato progettato per ospitare una mattonella di vetronite che combina una buona aderenza con il PLA con notevole stabilità dimensionale. Maggiori informazioni sono disponibili sul sito 3drag
 

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Per il veleno dell'odio non c'è altro antidoto che l'amore.
S. Wood

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