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• STORIA DELLA STAMPA: LA STAMPANTE 3D •

La stampa 3D è un processo che utilizza sottili strati di filamento (nella maggior parte dei casi, plastica) per creare un oggetto fisico da un modello tridimensionale. Il modello viene creato da un file digitale che viene poi trasferito alla stampante. La stampante 3D crea strati sottili, uno sopra l’altro, fino a formare un oggetto stampato in 3D. La stampa 3D permette anche di produrre modelli di forme più complesse con meno materiale rispetto alle tecniche di produzione tradizionali.

Per questi motivi la stampa 3D è una tecnologia che ha dato un enorme impulso all’industria e alla società, creando e producendo nuove opportunità innovative e rivoluzionarie, come nel passato ha fatto una lunga serie di macchine per la stampa.

In questo articolo scoprirai tutto quello che c’è da sapere sulla stampa 3D e perché potresti prenderla in considerazione tra i nostri servizi di stampa.

Una tecnologia che costruirà il futuro

Molte aziende e rivenditori stanno ricorrendo all’uso della stampa 3D per il suo valore significativo nella catena commerciale. Possono personalizzare e progettare i loro prodotti in modo più rapido e stare al passo con il mercato dei consumatori in continua evoluzione. Producendo pezzi più velocemente, sono anche in grado di immettere rapidamente i loro prodotti sul mercato.

Ma quando è nata questa tecnologia? Qui di seguito trovi le date principali di questa rivoluzione.

1976 – Viene inventata la stampante a getto d’inchiostro. Con la comparsa di queste prime stampanti 2D, nasce il desiderio di fare un ulteriore passo avanti: passare dall’oggetto che entra in una macchina ed esce disegnato su carta, alla stampa fisica.

1981 – Il giapponese Hideo Kodama inventa due metodi di fabbricazione della plastica con un polimero che indurisce alla luce ultravioletta.

1984 – I francesi Alain Le Méhauté, Oliver de Witte e Jean Claude André depositano il brevetto per il processo di stereolitografia. E lo fanno solo tre settimane prima che Chuck Hull depositi il suo brevetto per la stereolitografia. Alla fine la domanda dei francesi verrà abbandonata per “mancanza di prospettive commerciali”.

In questo modo è Chuck Hull, cofondatore, vicepresidente esecutivo di 3D Systems, a essere il padre della stereolitografia, la prima tecnologia commerciale di prototipazione rapida, creando il primo pezzo stampato in 3D della storia.

Negli anni ’90 la stampa 3D iniziò ad attirare l’attenzione delle tecnologie di tutto il mondo. In quegli anni furono anche inventati organi umani completamente funzionali da trapiantare in giovani pazienti, utilizzando metodi stampati in 3D e ricoperti di particelle e cellule provenienti dal loro stesso corpo. È stato un grande successo per l’industria medica.

Nonostante questi progressi, la stampa 3D ha avuto produzioni funzionali limitate fino agli anni 2000, quando ha guadagnato popolarità.

Oggi la stampa 3D viene usata in diversi settori, è una tecnologia formidabile per produrre occhiali, calzature, illuminazione, mobili e altro ancora. Tra i marchi che hanno già prodotto scarpe da ginnastica ci sono Nike e Adidas. Nike Flyprint è la prima tomaia in tessuto stampato in 3D per calzature performanti. Le tomaie Nike Flyprint sono prodotte tramite SDM (solid deposit modeling).

Un’altra applicazione è la stampa 3D nella gioielleria. Secondo SmarTech, il valore del settore dei metalli preziosi per la produzione 3D dovrebbe raggiungere 1,8 miliardi di dollari in tutto il mondo entro il 2028.

Con lo scoppio della pandemia di Covid-19, la tecnologia di stampa 3D ha dimostrato tutto il suo potenziale e valore. Ha permesso di produrre e fabbricare rapidamente e da qualsiasi luogo i materiali necessari di fronte a uno scenario apocalittico di crisi sanitaria e scarsità di risorse nei materiali per la protezione della salute.

Come funziona la stampa 3D

Abbiamo visto che la stampa 3D funziona fondendo strati di materiale per costruire un oggetto. In questo processo, la stampante 3D lavora con la direzione di un software di modellazione 3D che regola il processo con grande precisione ed esattezza.

La produzione di stampa 3D comprende diversi tipi di tecnologie di produzione, che funzionano tutte allo stesso modo creando modelli strato per strato. Ognuno di questi tipi di processi produttivi di stampa 3D può utilizzare un diverso tipo di materiale.

Alcuni dei tipi di tecnologie più comuni e utilizzati sono FDM, SLS, SLM, SLA e DLP. Qui di seguito una sintesi di ognuna di queste tecnologie.

Cominciamo con la più comune, la FDM o Fused Deposition Modelling. Questa tecnologia è nota anche come FFF (Fuse Filament Fabrication). In questo tipo di processo, diversi strati vengono allineati tra loro fino a formare una forma, fondendo la plastica che viene depositata tramite un estrusore riscaldato.

Un’altra tecnologia SLS o Sinterizzazione laser selettiva utilizza un laser per sinterizzare materiale plastico in polvere e trasformarlo in un modello solido. Di solito, questo tipo di tecnologia è una scelta popolare grazie alla capacità di creare rapidamente prototipi e piccoli lotti di produzione.

SLM o Selective Laser Melting utilizza un laser ad alta densità per fondere e fondere tipi di polvere metallica. Con questo tipo di tecnologia, il materiale metallico può essere completamente fuso in un modello 3D solido. Questo processo consente inoltre di creare la forma strato per strato e di creare parti che non possono essere facilmente fuse con altri metodi convenzionali.

La SLA o Stereolitografia continua crea pezzi con alti livelli di dettaglio, superfici lisce, finiture impeccabili e qualità. Questo tipo di tecnologia è ampiamente utilizzata per applicazioni nell’industria meccanica e nei modelli.

Infine, la DLP o Digital Light Processing è una tecnica simile alla SLA che polimerizza i materiali resinosi utilizzando la luce laser attraverso uno schermo proiettore. Grazie all’utilizzo della luce, è possibile realizzare un intero strato in una sola volta, rendendo questo processo relativamente più veloce, ma consigliabile per produzioni in volumi ridotti di parti in plastica.

Come fare una stampa 3D

  1. Creazione di un file CAD (Computer-Aided Design)

Il primo passo per creare un oggetto stampato in 3D è la creazione di un disegno virtuale con un software o uno scanner 3D. In questo modo si simulano le dimensioni esatte dell’oggetto da costruire per vedere come apparirà una volta terminata la stampa 3D.

Quando si progetta un oggetto 3D utilizzando il CAD, è possibile che si verifichino meno errori durante la stampa e, fortunatamente, questi possono essere corretti prima del processo.

  1. Conversione del file CAD

Una volta creato il progetto, bisogna convertire il file in un formato che possa essere letto dalla stampante 3D. Uno dei file più comuni è l’STL (standard tessellation language).

I file STL possono talvolta creare un file più grande a causa del numero di superfici.

  1. Manipolazione del file STL

Una volta creato il file STL, pronto per essere inviato alla stampante 3D, è necessario impostare l’orientamento e le dimensioni dell’oggetto da stampare. I file STL consentono anche di riparare eventuali incongruenze rispetto al progetto originale.

  1. Preparazione della stampante 3D

Una volta che il file digitale è pronto per essere stampato, deve essere elaborato da un software che avvia il processo di stampa 3D convertendo l’oggetto in strati e fornendo le istruzioni che saranno poi ricevute dalla stampante 3D.

  1. Costruzione dell’oggetto

Una volta che tutti i parametri menzionati sono pronti, il processo di stampa può iniziare. Alcune stampanti possono impiegare del tempo per creare il prodotto finale, poiché ciò dipende dalla complessità dell’oggetto da stampare. Molte stampanti hanno capacità di alto livello e stampano più velocemente. Quando il processo inizia, gli strati iniziano a costruire l’oggetto con una risoluzione incomparabile, utilizzando una misura speciale di micrometri.

  1. Elaborazione del pezzo finale

Una volta che l’oggetto è pronto, deve essere maneggiato con molta cautela. Infatti è consigliabile indossare dei guanti per toccare l’oggetto stampato e, infine, spazzolare via ogni residuo di polvere per pulire il pezzo.

Uno dei vantaggi della stampa 3D è che un pezzo può essere realizzato in poche ore, rispetto ai processi di produzione tradizionali, il che è molto conveniente e offre risultati più rapidi.

Per concludere

La forza della stampa sta nella macchina da stampa e negli addetti che la usano. Fortunatamente, il nostro reparto stampa dispone di entrambi e ogni giorno lavoriamo per fare la differenza mettendo a disposizione le migliori competenze per realizzare la tua stampa 3D.

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Curiosità

Sai che esiste una giornata della stampa 3D?
Il 3 dicembre (3D) si celebra la GIORNATA INTERNAZIONALE DELLA STAMPA 3D. Dopo più di 30 anni dall’invenzione della prima stampante 3D, questa giornata si propone di promuovere i vantaggi dell’industria della stampa 3D.

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