Tecnologie

FDM – Fused Deposition Modeling

Una tecnologia sviluppata da Stratasys che si adopera nella prototipazione rapida tradizionale. Grazie ad un filamento costituito da polimeri (ci sono diversi diametri i più utilizzati e reperibili in commercio sono il 3 mm e 1,7 mm) riscaldato da una resistenza (fino a temperature di 250°C) viene fatto passare attraverso un ugello, il quale strato dopo strato riesce a dar forma all’oggetto. Attualmente vi sono molti materiali che supportano questa tecnica, infatti è largamente utilizzata nel mercato consumer. I più comuni sono: PLA (di derivazione organica – mais), ABS, Laywood (PLA misto a segatura di legno), PVA, HIPS, materiali gommosi come il Ninja flex. Mese dopo mese sono inserite sul mercato stampanti 3D che utilizzano proprio questa tecnica perché è quella che consente di avere il prezzo di vendita più basso. Con la diffusione sempre maggiore di queste stampanti 3D economiche, vi è un fiorire sempre maggiore di nuovi materiali adatti agli scopi più disparati. Lo strato minimo stampabile con questa tecnica si aggira (dipende dai modelli) circa sui 100 micron (0,1 mm).

DLP – Digital Light Processing

A seconda del tipo di luce impiegata per solidificare selettivamente il materiale, impiega proiettori LED o LCD per polimerizzare, generalmente dal basso, uno strato in una vasca contenente il fotopolimero allo stato liquido. Questo polimero è esposto alla luce di un proiettore DLP in condizioni di luce inattinica, quindi il liquido esposto si indurisce, la piastra di costruzione si muove in alto di pochi decimi di millimetro e il polimero liquido è di nuovo esposto alla luce. Il processo si ripete finchè il modello non è finito. Questa tecnologia, all’origine impiegata per realizzare stampanti professionali e industriali dai costi particolarmente elevati, vive oggi un processo di democratizzazione e promette l’avvento nel mercato di stampanti ad alta risoluzione dai prezzi popolari.

SLA – Stereolitografia

Brevettata da Chuck Hull nel 1986, la stereolitografia utilizza un processo di fotopolimerizzazione per solidificare una resina liquida. Come per la DLP, questa tecnica varia solo per il tipo di luce, in questo caso è un laser. I principali limiti sono determinati dalla scarsa reperibilità, potenziale tossicità e costo elevato delle resine fotosensibili, dalla scarsa resistenza meccanica dei prototipi e dalla tendenza di questi ultimi di deformarsi con relativa rapidità nel tempo a causa dell’azione della luce ambiente.

CJP – Color Jet Printing

Spesso è chiamata anche InkJet, ma il funzionamento non cambia. Un collante liquido viene depositato su un letto di polvere di gesso che viene depositato attraverso un rullo. La polvere non raggiunta dal legante rimane nella camera facendo da supporto agli strati depositati successivamente. Questa tecnica di stampa 3D permette di aggiungere colore al legante, andando quindi a ottenere oggetti colorati e sfumati CMYK. Bisogna però fare attenzione, la tecnica Inkjet è caratterizzata dalla scarsa resistenza meccanica e dall’aspetto poroso delle superfici dell’oggetto stampato. In un secondo momento sarà possibile migliorare tali caratteristiche utilizzando trattamenti con cere o polimeri.

DMP - direct metal printing

Il processo produttivo di questa tecnologia consiste nel posizionare un letto di polveri metalliche che successivamente verranno fuse attraverso un raggio laser. Finita la lavorazione sullo strato, un rullo si azionerà andando a posizionare un secondo letto molto sottile di polvere, il quale verrà nuovamente lavorato dal raggio laser, andando a fonderlo con lo strato precedente. Ovviamente, in modo da ottenere a fine stampa le geometrie e i volumi desiderati, il raggio laser andrà a colpire solamente le aree interessate alla realizzazione del pezzo, tralasciando completamente il resto delle polveri. In questo modo, le polveri non lavorate potranno essere recuperate e riutilizzate per la stampa successiva.

MJP – MultiJet Printing

Il processo MJP, crea parti in plastica precise ideali per la prototipazione funzionale, il rapid tooling, e molte altre applicazioni. Realizzate parti rigide o flessibili in plastica simil-ABS e in veri elastomeri per una reale funzionalità e performance. È anche possibile creare materiali compositi con proprietà meccaniche su misura e stampare in più materiali per pezzi complessi con caratteristiche speciali come il sovrastampaggio. Il MJP offre una risoluzione eccezionale con spessori di strato a partire da 13 micron. Modalità di stampa configurabili consentono di scegliere la migliore combinazione di risoluzione e di velocità di stampa, quindi è facile trovare una combinazione che soddisfi le vostre esigenze. Le parti hanno finitura liscia e possono raggiungere precisioni che si avvicinano alla precisione della SLA per molte applicazioni.

SLS – Selective Laser Sintering

Tecnologia molto più raffinata del FDM, in quanto permette la fusione selettiva di un mezzo in un letto granulare. Vi è un laser che colpisce polimeri fondendoli in sottilissimi strati di polveri plastiche. Il mezzo non fuso serve a sostenere le sporgenze e le pareti sottili della parte che viene prodotta, riducendo il bisogno di supporti ausiliari temporanei per il pezzo da lavorare. Il livello di precisione di questa tecnica di stampa è quasi dieci volte superiore alla tecnica FDM. Uno dei suoi limiti è il costo del materiale base, infatti si tratta di resina pura la quale di certo non costa come 1kg di ABS per la tecnica FDM. Con questa tecnica possono essere realizzati oggetti in materiali termoplastici, leghe metalliche e ceramica.