La stampa 3D · Carmen Russo

La stampa 3D è un processo che consente di ottenere un oggetto fisico corrispondente ad un file tridimensionale.

Questa tecnologia è utile per chi è appassionato di innovazione o che per mestiere ha a che fare con la lavorazione di prototipi come architetti e designer, ingegneri ed elettronici, modellisti e collezionisti. La tecnologia si porta avanti, e negli ultimi anni ci propone un’innovazione candidata a cambiare di molto la produzione di oggetti: parliamo ovviamente della stampa 3D. Stampare componenti ad hoc è diventata una abitudine in campi come la produzione industriale, la progettazione, l’ingegneria, l’architettura, il design, l’abbigliamento, l’oggettistica, la medicina, la robotica e l’alimentazione.

Da dove iniziare

Esistono diversi processi per realizzare oggetti tridimensionali con la tecnologia della stampa 3D. Tutti però sono accomunati da due fattori: producono oggetti seguendo le istruzioni di un modello 3D virtuale e producono questi oggetti in modo additivo, cioè aggiungendo uno strato dopo l’altro fino al completamento dell’oggetto. Esistono siti dove poter scaricare file 3d già pronti, sia gratuitamente che a pagamento. Ma se si vuole creare qualcosa di unico la strada migliore è quella di imparare la tecnica di modellazione 3D.

Vantaggi della stampa 3D

Le stampanti 3D sono utili sia per usi commerciali che personali. La stampa 3D ha, però, un costo elevato e ci vuole un certo know-how per utilizzarla. Se si riesce a superare la fase iniziale, poi riscontrate i numerosi vantaggi ad essa connessa. I progettisti possono produrre gruppi di lavoro e avviare una rappresentazione tridimensionale del progetto con la cosiddetta prototipazione rapida. Visto che il progetto si evolve nel corso del tempo, ad ogni iterazione può variare. Le aziende possono anche beneficiare delle stampanti 3D per creare i loro prodotti finali, non solo prototipi. I processi sottrattivi finiscono con un sacco di materiali di scarto in forma di trucioli, detriti di perforazione e pezzi tagliati che sono troppo piccoli per essere utilizzato. Il processo additivo di stampa 3D elimina la maggior parte, se non tutte, le forme di rifiuti. La natura della stampa 3D consente facilità di personalizzazione. Con una stampante 3D, le personalizzazioni sono effettuate nel file STL e la stampante non ha bisogno di essere modificata. Il livello di dettaglio che può essere raggiunto attraverso la stampa 3D è fenomenale e ineguagliabile da qualsiasi altro metodo di fabbricazione, tranne per gli oggetti progettati e realizzati interamente a mano. La precisione di una stampante 3D può arrivare fino a 4 micron di risoluzione. È più sottile di un capello umano.

Mi chiedo se quando nacque la stampante a getto d’inchiostro fece tanto scalpore quanto oggi la stampante 3D

La risposta a questa domanda è “probabilmente no”, perché la rivoluzione fu soft. Già le macchine da scrivere avevano abituato le persone al fatto che non fosse più necessario andare in copisteria per ottenere uno scritto professionale, potevano da casa scrivere belle lettere, anche in copia carbone, senza doverle compilare a mano. Quindi la stampante a getto d’inchiostro non fu poi così difficile da essere compresa dai comuni mortali. Qui invece si tratta di una cosa completamente diversa. Non c’è nulla di paragonabile a cui rifarsi in precedenza. Ma basta prestare attenzione per qualche minuto e il processo del funzionamento della stampante 3D è facile da comprendere anche per chi non ne ha mai vista una.

Materiali

I materiali possono essere di diversa natura, in base anche agli standard produttivi con cui sono realizzati. Questi sono fondamentali per la versatilità della stampa 3D in sé e hanno raggiunto ormai praticamente tutti i settori industriali. I polimeri che possono essere utilizzati sono svariati: nel Fused Deposition Modeling (FMD), uno degli standard più usati, svariati polimeri in forma di granuli vengono fusi e stratificati ad alta temperatura fino al completamento del processo quasi esclusivamente per la produzione di prototipi, nel Metal Laser Sintering (DMSL) invece tali polimeri di natura metallica, rimangono, con l’ausilio di supporti, in forma originale, offrendo la possibilità di avere in output solidi oggetti di metallo.

Le stampanti 3D sono precise?

La stampa 3D non cambierà il modo in cui le cose verranno prodotte ancora per molto tempo. Per rispondere alla domanda si prenda come esempio il modello BigRep One, che torna utile anche per rendersi conto di come le dimensioni della stampante possano essere sia contenute che generose. In questo caso si parla di un macchinario capace di riprodurre qualsiasi cosa nello spazio di 1,15 x 1 x 1,19 metri, dunque anche un tavolino o un piccolo mobile se necessario. Alla voce “risoluzione”, la scheda tecnica riporta “0,1 mm”. In altre parole, il materiale stampato è fedele al progetto originale al decimo di millimetro, dunque una qualità più che sufficiente per la maggior parte delle applicazioni. Al processo meccanico di stampa se ne può aggiungere infine uno più artigianale: quando la stampa non raggiunge il livello qualitativo desiderato, è possibile agire sulle superfici con carta abrasiva e sostanze di trattamento utili a migliorare l’impatto visivo e l’esperienza tattile dell’oggetto. C’è un molta di confusione, la gente che parla di organi umani stampati e di portachiavi. Ma stanno parlando di diverse macchine e obiettivi diversi. Le macchine stanno evolvendo in modo separato.