Stampa 3D: il fai-da-te e le “non” novità

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Introduzione e tecnologia alla base della stampa 3D

Ci sono principamente 3 tecnologie di stampa 3D: FDM (fused depositing modeling), SLA (stereolitography) e SLS (selective laser sintering), ovvero le stesse nate negli anni ’80 e sviluppate commercialmente successivamente. Semplicemente l’espressione “stampa 3D” ha sostiuito l’espressione “prototipazione rapida” (anche se in realtà quest’ultima è più generica).
Le novità sono che nel 2005 sono scaduti i brevetti sulla tecnologia FDM e con febbraio 2014 sono scaduti quelli per la tecnologia SLS. Ne è seguito lo sviluppo della concorrenza, l’abbassamento dei costi, la sua diffusione e lo sviluppo delle applicazioni. Nel 2005, inoltre, è nato il RepRap Project (“Replicating Rapid Prototyper”) su iniziativa del dottor Adrian Boweyer e caratterizzata dal fatto che le stampanti 3D devono produrre da sè la maggior parte dei propri componenti (questo il link http://reprap.org/wiki/RepRap); è un progetto open source e chi vi aderisce distribuisce gratuitamente la propria versione sia del progetto hardware che software .

Oggi chiunque si può permettere di stampare in 3D.

Il principio alla base delle 3D tecnologie è la cosiddetta “produzione additiva“, ovvero a differenza della produzione per erosione (generalmente tramite macchine CNC), l’oggetto viene prodotto tramite la sovrapposizione di sottilissimi strati di materiale fino ad essere non visibili, tramite un un braccetto (più o meno come la stampa nei plotter); segue che non ci sono scarti.

 

Comprare o non comprare una stampante 3D?

Stampare in 3D? Con circa duemila euro (di nuovo questo link per una panoramica sui prezzi https://www.youtube.com/watch?v=RrOt4R-kR2g) si può acquistare una buona stampante FDM, quindi si possono produrre campioni in plastica, sicuramente utili e convenienti se si ha le necessità di avere velocemente (al netto dei tempi di stampa) molti campioni su cui fare delle valutazioni sui volumi, ma per altri materiali, o elementi di alta precisione le altre spampanti sono molto più costose.
E per altri materiali o prodotti finiti? Per designer o artigiani (di nuova concezione) la stampa 3D puo’ permettere una piccola produzione (diciamo pure su ordinazione) dei propri “preziosi”, nel senso che, ad esempio, usare la tecnica della stampa 3D per l’acciao, può essere più costoso di altre tecniche, quindi in questo caso la stampa 3d ha senso se c’è del valore aggiunto per cui rivendere direttamente al privato (oggettistica per la casa, bigiotteria, ecc.); un’altra giustificazione in tal senso può essere la produzione di un pezzo introvabile in altro modo.
Un altro problema è che ogni stampante è adatta per un solo tipo di materiale, quindi si dovrebbereo avere tante stampanti quanti sono i materiali che si intendono utilizzare.
Al momento, pertanto, l’unica soluzione economica è quella di affidarsi a dei servizi di stampa on line che forniscano informazioni sufficientemente dettagliate per iniziare, oltre ad un’analisi della fattibilità e dei costi contestuale al momento dell’upload del modello 3D. Il passo successivo può essere la ricerca di servizi anche locali, che, pur essendo meno organizzati negli automatismi web, possano offrire materiali, precisioni, soluzioni alternative o tempistiche di interesse per i propri intenti produttivi (i pricipali servizi on-line hanno tempi di consegna che vanno circa dagli 8 giorni lavorativi ai 20 giori lavorativi, oltre ai tempi di spedizione).

 

Considerazione sui produttori attuali

Il mercato delle stampanti 3D è in piena evoluzione e, derivando da esperienze di prototipazione rapida, marchi come Canon ed Epson sono assenti, mentre HP entrerà nel settore consumer nella metà del 2014; resterà da vedere se si tratta di un mercato appetibile per i grandi produttori e quale politica commerciale adotteranno nei confronti dei cosiddetti “consumabili” (materiali di stampa).

 

Mie considerazioni sulla stampa 3D per tutti

Se non si arriva ad ottenere una stampante economica multimateriale, non credo al motto di “una stampante 3D sulla scrivania di chiunque”, o, almeno, non credo possa avere la stessa diffusione delle stampanti per documenti:

  • le competenze non sono semplici come per le stampanti a getto d’inchiostro, ma, forse, qualche conoscenza di 3D diventerà parte dell’abc informatico;
  • mentre chiunque può avere la necessità di stampare un documento o una foto, per la stampante 3D dovrei disporre di uno spazio dove collocare vari materiali e di varie finiture, non sapendo a priori quale mi possa servire e, se lo acquistassi al momento, potrebbe essere più conveniente il pezzo di ricambio;
  • può succedere che ci siano dei produttori che mettano a disposizione i file 3D per il “fai-da-te” di parti di ricambio: i file dovrebbero essere gratuiti e il produttore non dovrebbe avere interesse sulle parti di ricambio; possibile? Può anche darsi che per alcuni prodotti questo avvenga, dovuto all’innescarsi di fenomeni a catena, ossia aziende che hanno successo perché preferite dai clienti proprio per questo tipo di servizio; anche in questo caso è da verificare la convenienza dell’arrangiarsi rispetto, ad esempio, a dei centri di stampa 3D.

 

Note tecniche generali sui file per la stampa 3D

Per gli aspetti tecnici sulla preparazione dei file 3D e sui limiti di volume di stampa bisogna fare riferimento alle schede tecniche delle singole stampanti e dei materiali riferendosi, per quest’ultimi, ai siti di servizio stampa on-line (supponendo di utilizzare questi per materiali di prodotti finiti); se riportassi qualche dato, potrebbe diventare obsoleto in breve tempo.
Quello che posso riportare è che i modelli devono essere chiusi (mesh chiuse), e con le normali rivolte correttamente (normalmente verso l’esterno); bisogna fare particolare attenzione agli spessori minimi e ai vari limiti di lavorazione e, a volte, ai lati di preferenza (ad esempio: il lato di appoggio di una ceramica non può avere la stessa finitura degli altri lati). Nulla vieta di applicare colori o finiture idonee successivamente.
Non sempre la plastica è il materiale più conveniente. Di solito viene applicata una quota fissa di movimentazione del materiale, variabile a seconda del materiale stesso, quindi la convenienza varia anche a seconda delle dimensioni dell’oggetto.

 

Il “futuro-presente”: scansione 3D + stampa 3D

Esistono già applicazioni per smartphone e tablet che consentono di ricavare modelli 3D da una serie di foto (si veda questo https://www.youtube.com/watch?v=OxsmnDKO7D0), anche se non con la stessa precisione di un laser scanner, ma sempre più si diffonderà: basti pensare alle attuali applicazioni medicali (bioprinting), oppure alla possibile “memorizzazione” di modelli archeologici, alla riproduzione di oggettistica, in altro modo non disponibile, o alla possibilità di produrre elementi personalizzati perfettamente anatomici.

 

Alcuni link di servizi di stampa 3D on line

 

Link curiosità e non

 

I miei progetti di stampa 3D

http://alessandro-paolin.com/stampa-3d

 

Evento stampa 3D – 05 marzo ore 18:30 a Vittorio Veneto – presso Istituti Paritari Dante Alighieri

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1 Comment

  • John
    27/10/2014 at 18:17 

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