Come funziona una stampante 3D: descrizione del processo di stampa tridimensionale, metodi e tecnologie per la stampa 3D.
Come funziona una stampante 3D? Sappiate che parte tutto da un file processato al computer; questo file contiene i dati di stampa dell’oggetto (o dei singoli frammenti che poi saranno assemblati a formare un oggetto) da produrre: spessore, rifiniture, forme, colori… Una stampa 3D è capace di elaborare tali informazioni e tramutarle in un oggetto fisico composto da diversi materiali di stampa. Se le cosiddette “cartucce” di una stampante tradizionali sono date da inchiostro, quelle di una stampante 3D sono dei piccoli “serbatoi di materiali” proiettati all’esterno con il principio dello “strato su strato” dove ogni layer (strato) ha le sue specifiche.
Prima di avviare la stampa 3D è necessaria un’attenta progettazione per realizzare il file tridimensionale da stampare. Il file per la stampa 3D è in formato STL, Standard Triangulation Language To Layer, si tratta di uno standard grafico che descrive l’oggetto da produrre mediante una decomposizione in trangoli delle superfici che compongono l’oggetto stesso. Più l’oggetto sarà decomposto in triangoli, più numerosi saranno i dettagli e le rifiniture da mandare in stampa.
Una volta prodotto il file STL questo sarà inviato alla macchina, la stampante 3D. La stampa 3D può durare diverse ore, a seconda delle dimensioni del file da produrre. La stampante 3D, sfrutta i dati contenuti nel file STL per la deposizione del materiale strato per strato fino ad arrivare a realizzare l’oggetto finale.
Il materiale è riversato all’esterno della stampante 3D in funzione della forma che dovrà assumere l’oggetto. Prima della stampa 3D, l’utente dovrà scegliere accuratamente l’orientazione e impostare tutte le finiture superficiali. Una volta terminata la stampa 3D vi sono altri procedimenti da attuare: l’oggetto stampato dovrà essere liberato dal supporto o dal materiale in eccesso ed eventualmente operare ulteriori finiture semplici o complesse. E’ possibile ricorrere alla semplice verniciatura con impiego di carta abrasiva o a un più evoluto montaggio di diversi componenti stampati e rifiniti singolarmente.
La stampante 3D è una realtà conclamata anche per noi italiani. Non mancano laboratori che a partire da scansioni 3D di persone fisiche riescono a riprodurre in scala statuine minuziose e ricche di dettagli; ancora, non mancano aziende specializzate nella vendita di oggetti stampati in 3D come l’italianissima e pluripremiata .exnovo.
Come stampare in 3D
Muniti di una stampante 3D si può avviare la stampa tridimensionale partendo da un file in formato .STL. Per poter produrre un oggetto mediante la stampa 3D bisogna avere il modello tridimensionale dell’oggetto che s’intende produrre. Il modello 3D può essere realizzato con quei software di modellazione come Blender, OpenScad e Autocad. Uno volta salvato il file, questo dovrà passare per appositi programmi che consentono di impostare tutti i parametri della stampante 3D come lo spessore del layer, l’infill, la velocità di stampa… Una volta settati tutti i parametri, l’oggetto potrà essere mandato in produzione o meglio, in stampa.
In alternativa alla produzione exnovo mediante l’impiego dei software di modellazione, è possibile duplicare un oggetto sfruttando particolari scanner 3D. Anche in questo caso bisognerà ricavare un file in formato STL che sarà processato nei software di stampa 3D come CURA, Slic3R e Repetier host.
Chi non ha particolari capacità con i software di modellazione, ne’ ha a disposizione uno scanner 3D, può sfruttare i file di stampa 3D caricati nel web: esistono diverse community che mettono file di stampa tridimensionale a disposizione degli utenti. Questi file possono essere scaricati gratuitamente o a pagamento. Tra le varie piattaforme che consentono il download gratuito di modelli 3D pronti alla stampa segnaliamo thingiverse.com
Applicazioni della stampa 3D
Partendo da software di modellazione è possibile produrre (stampare in 3D) praticamente tutto, così la stampa 3D può trovare ampio impiego in tutti i settori industriali. Fino a oggi sono stati prodotti gli oggetti più disparati, da montature per occhiali da sole alle tavole da snowboard… ci sono anche oggetti eclatanti come:
-il Robot InMoov dotato di intelligenza artificiale in grado di rispondere a comandi vocali.
-Urbee 2, un’automobile stampata in 3D mediante 50 file di stampa. La vettura è dotata di un motore elettrico.
-Le Barriere artificiali della Reef Saudita, dotate di una struttura molto simile a quella delle rocce naturali per salvare la Barriera Corallina australiana creando l’habitat giusto per i coralli.
-Le protesi 3D sono una delle tante applicazioni della stampante 3D nel mondo della medicina.
Nella foto in alto, due prototipi in scala di concept car Mercedes stampati con la tecnologia 3D.
Foto di Anna De Simone.
