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https://it-it.facebook.com/fablabitalia/

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Approfondire

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Un fab lab è generalmente dotato di una serie di strumenti computerizzati in grado di realizzare, in maniera flessibile e semi-automatica, un'ampia gamma di oggetti. Tra questi vi sono prodotti tecnologici generalmente considerati di appannaggio esclusivo della produzione di massa.

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Per approfondire

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Tra i progetti italiani sull'uso delle stampanti 3D nella didattica che hanno ricevuto maggiore visibilità sulla stampa nazionale, possiamo citare: " FabLab a Scuola", " FaberSchool" e " RepRap". Nel primo, la Fondazione Nord Est, con il sostegno di UniCredit, DWS Systems e Roland, ha avviato la creazione di una rete di Fablab nelle scuole del Nord Est attraverso un'azione di crowdfounding. FaberSchool è organizzato dal laboratorio FaberLab di Tradate (Varese) e coinvolge per il momento sette istituti superiori, ma è già in programma un allargamento alle scuole primarie e secondarie. Infine "RepRap", nasce in Salento e intende dotare sette scuole capofila di stampanti 3D e poi espandersi ulteriormente.

A questi progetti si aggiungono numerosissimi casi isolati di scuole che si stanno dotando di strumentazioni tipicamente da , prima di tutto di una stampante 3D. Ritengo tutte queste esperienze molto interessanti e degne di ammirazione perché, con i fondi interni o tramite la partecipazione di enti privati, si cerca di ridurre quel gap temporale tipico italiano per il quale l'arrivo della tecnologia nelle scuole avviene quanto questa è già sulla via dell'obsolescenza.

Il passato delle LIM e il futuro delle stampanti 3D?

Tuttavia, l'introduzione di nuove tecnologie nella scuola necessita una notevole cautela da parte delle istituzioni e delle scuole stesse. Nel mio lavoro analizzo e studio i metodi didattici innovativi, ed osservo gli effetti dell'introduzione delle nuove tecnologie a scuola e in generale con tutto quello che riguarda il cambiamento della scuola pubblica. Quello che noto spesso è una tendenza allo scollamento, a porre una distanza, tra l'oggetto tecnologico e la didattica ad esso associata. Esempio evidente di questo fenomeno si è avuto, una decina di anni fa, con l'introduzione delle LIM (Lavagne Interattive Multimediali) nelle scuole, prima in modo occasionale e in seguito con programmi nazionali piuttosto importanti. Quello che si è registrato è stata la difficoltà da parte degli insegnanti ad usare la LIM sfruttandone le importanti potenzialità. I docenti, spesso, la consideravano al pari di un computer con proiettore, eventualmente con qualche funzionalità "touch". Una visione assai limitata.

Soprattutto nei primi tempi, gli esempi di insegnanti che avevano adottato metodi evoluti di lavoro in classe, o che utilizzavano contenuti in grado di sfruttare le opportunità offerte dalle LIM, erano molto pochi. L'opionione che si diffuse fu che le LIM non erano utili; soldi sprecati. Ma è evidente, soprattutto per chi ha lavorato a stretto contatto con gli insegnanti, che la colpa non era della LIM, ma della difficoltà incontrata a cambiare metodo di lavor o, ad investire energie e tempo per adeguare lezioni, contenuti, programmi.

Non vorrei che lo stesso accadesse oggi, proprio quando il movimento maker con le stampanti 3D, la robotica, Arduino sta entrando in modo prorompente nelle classi delle scuole italiane.

Prima definiamo una nuova didattica e poi le stampanti 3D

Per esperienza diretta, ritengo che sia possibile introdurre la stampante 3D in ogni ordine e grado di scuola, da quella dell'infanzia fino ai licei e agli istituti tecnici, ma solo e soltanto se l'introduzione dello strumento sarà accompagnata da solidi programmi educativi pensati appositamente per valorizzarne l'uso didattico e non con l'unico fine di "imparare a usare lo strumento".

Alla scuola e alla società non servono bravi tecnici di stampanti 3D, ma ragazzi abituati ad avere un approccio di tipo " problem solving". E le stampanti 3D - così come la robotica, Arduino, e la filosofia maker in generale - è in grado di svilupparlo. Basta assistere ad una gara di robotica competitiva dove partecipano le scuole, per rendersi conto che quando la tecnologia è impiegata per rinforzare l'apprendimento delle normali discipline scolastiche i risultati sono sorprendenti. Soprattutto quando si supera il pregiudizio che questi strumenti servano soltanto agli istituti tecnici.Tramite software come Doodle3D e Tinkercad è possibile iniziare a lavorare dalla scuola dell'infanzia e poi crescere fino alle superiori, definendo per ogni ordine e grado compiti adatti all'età de gli studenti.

Stampanti 3D : c'è tanto entusiasmo, ma serve attenzione

Concludendo, vorrei ribadire un concetto più volte espresso. L'avanzata della cultura maker nella scuola è senza dubbio una cosa positiva, ma - il monito va a chi, in diverso modo, ha a che fare col mondo della scuola - si faccia attenzione a non cadere in uno sterile tecnodeterminismo. Non ci può essere vera innovazione se alla tecnologia non viene affiancata una riflessione più profonda che coinvolga la didattica e il rapporto fra spazi e tempi dell'apprendimento e dell'insegnamento. Un importante contributo a questa riflessione può senz'altro venire anche dalla tradizione pedagogica italiana.
Una rivoluzione è in atto, ma occorre guidarla nella direzione giusta.
di Lorenzo Guasti

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Perché le stampanti 3D sono (davvero) importanti a scuola

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Tra i progetti italiani sull'uso delle stampanti 3D nella didattica che hanno ricevuto maggiore visibilità sulla stampa nazionale, possiamo citare: " FabLab a Scuola", " FaberSchool" e " RepRap". Nel primo, la Fondazione Nord Est, con il sostegno di UniCredit, DWS Systems e Roland, ha avviato la creazione di una rete di Fablab nelle scuole del Nord Est attraverso un'azione di crowdfounding.

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Alcuni esempi

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COSA È POSSIBILE CREARE CON UNA STAMPANTE 3D (MODELLI GRATIS)

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La stampante 3D nella scuola dell'infanzia

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La stampante 3D nella scuola dell'infanzia

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CampuSprint3D: la stampante 3D fin dalla scuola d'infanzia

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Stampa 3D: una possibilità sempre più concreta per le scuole, anche grazie ai fondi di Atelier creativi e Maker@scuola. In questo primo video - dei tre introduttivi che CampuStore Flix ha dedicato al mondo di modellazione e stampa in 3 dimensioni - cerchiamo di capire a cosa prestare attenzione quando si sceglie una stampante 3D da utilizzare in classe e come mai noi consigliamo la qualità del Made in Italy.

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Azione 15

http://schoolkit.istruzione.it/pnsd/azione-15-scenari-innovativi-lo-sviluppo-competenze-digitali-applicate/

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Schoolkit - accompagnamento innovativo del PNSD

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Risorse - 1,5 milioni di euro (fondi della legge 107/2015 per il PNSD + fondi PON FSE "Per la Scuola" 2014-2020)

Strumenti- indicazioni nazionali; avviso pubblico
per la creazione di format innovativi.

Tempi di prima attuazione - Dicembre 2015 per l'avviso pubblico

Obiettivi misurabili - creazione e certificazione di almeno 20 format di percorsi didattici; effettiva diffusione dei percorsi nelle scuole e completamento da parte degli studenti; indicatori di impatto dei singoli percorsi.

La definizione delle competenze sopra citate non può rimanere ancorata solo a indicazioni di tipo generale. Servono nuovi strumenti, più flessibili, in grado di accompagnare le attività di apprendimento. Per fare questo, oltre alle tradizionali occasioni di formazione, è fondamentale che i docenti abbiano la possibilità di attingere da un portfolio di percorsi didattici applicati e facilmente utilizzabili in classe: la sfida delle competenze digitali è quella di sostenere l'attività del docente come facilitatore, abbassando la soglia d'ingresso su temi ritenuti, a torto o ragione, estranei al suo background.

Del resto, i percorsi didattici relativi al digitale non sono ancora solidamente codificati in un corpus o in una libreria ben definita: a fronte di numerose buone pratiche ed esempi pionieristici, i temi del digitale si affacciano solo ora nello scenario mainstream e hanno quindi bisogno di uno sforzo progettuale per la costruzione di percorsi a copertura curricolare utilizzabili in modo estensivo.

In tal modo si intende valorizzare le competenze digitali che i docenti già possiedono e far crescere le dinamiche di lavoro in gruppo e di peer learning tra di loro, potenziando lo scambio professionale già esistente tra le varie competenze diffuse e di ottimo livello presenti tra i docenti italiani.

Per la linea relativa alle tecnologie digitali a sostegno di discipline curricolari e di modelli di apprendimento orientati alle competenze (digitale come "nastro trasportatore"), il Piano prevede una prima azione di raccolta codificata delle migliori esperienze - anche a partire da progetti già condotti e a cui il nostro Paese aderisce. Valorizzare queste esperienze sarà il primo passo per la creazione di una "banca di piani pedagogici e processi didattici", di cui tutto il personale scolastico potrà usufruire per occasioni di formazione.

La nuova definizione delle competenze digitali passa per l'accettazione di una grande sfida sociale, civica ed economica che il digitale lancia al nostro tempo: formare la "cittadinanza digitale" e rinsaldare la consapevolezza degli effetti delle proprie relazioni e interazioni nello spazio online.

Tra le classi di "base", ossia quelle che costituiscono l'alfabetizzazione civica del cittadino digitale, prevediamo - secondo le modalità più adatte all'ordine e al grado della scuola - che tutti gli studenti italiani affrontino i seguenti temi:

i diritti della rete, a partire dalla Dichiarazione per i Diritti in Internet redatta dalla Commissione per i diritti e i doveri relativi ad Internet della Camera dei Deputati;

l'educazione ai media e alle dinamiche sociali online (social network);

la qualità, integrità e circolazione dell'informazione (attendibilità delle fonti, diritti e doveri nella circolazione delle opere creative, privacy e protezione dei dati, information literacy).

Per quanto riguarda la dimensione relativa al pensiero computazionale, dall'anno scolastico 2014/15, il Ministero ha promosso "Programma il Futuro" (si veda azione #17), un percorso dedicato alla scuola primaria. Occorre ampliare tale iniziativa, nel quadro più ampio rivolto allo sviluppo del pensiero computazionale, usando piattaforme e linguaggi diversi, con o senza il computer, adatti a tutti gli ordini e gradi d'istruzione. A questo scopo, la robotica educativa, i percorsi unplugged (senza l'uso del PC), le interazioni tra programmazione a blocchi e schede, la programmazione di droni o stampanti 3D possono essere efficacemente integrati in percorsi didattici interdisciplinari per lo sviluppo delle competenze.

Tra le classi di contenuto di tipo "caratterizzante", ossia che richiamano delle specializzazioni, per l'applicazione e un uso attivo delle dinamiche tecnologiche e online, prevediamo che a tutti gli studenti siano offerti percorsi su:

l'economia digitale;

la comunicazione e l'interazione digitale;

le dinamiche di generazione, analisi , rappresentazione e riuso dei dati (aperti e grandi);

il making, la robotica educativa, l'internet delle cose;

l'arte digitale, la gestione digitale del cultural heritage;

la lettura e la scrittura in ambienti digitali e misti, il digital storytelling, la creatività digitale.

Esistono già diverse esperienze in corso: ad esempio è possibile menzionare il recente programma di "Generazioni Connesse" sviluppato dal MIUR in partenariato con numerose autorità, enti e associazioni. Questo programma è rivolto agli studenti, con il coinvolgimento di insegnanti, genitori, Enti, associazioni e aziende, per un uso consapevole e sicuro dei nuovi media nel proprio percorso di crescita umano e scolastico-professionale. Molte scuole sono giunte ad esperienze simili in modo autonomo o in gruppo, in collaborazione con partner pubblici e privati, o anche attraverso azioni di portata nazionale. A titolo esemplificativo, si veda l'iniziativa "A Scuola di OpenCoesione", nata da una collaborazione MIUR-DPS, in cui gli studenti sono chiamati a competere attraverso un progetto di monitoraggio civico e data-journalism.

Con questo Piano riconosciamo la necessità di stimolare la produzione di percorsi e contenuti di qualità sui temi sopra elencati, per fare in modo che siano una utile guida di lavoro per tutte le scuole

Percorsi di questo tipo, sebbene estremamente interessanti e apprezzati, spesso rimangono però accessibili ad un numero limitato di scuole. Non si tratta solo di una questione distributiva: alcuni percorsi didattici non riescono a raggiungere una scala maggiore in quanto non hanno le risorse, la capacità organizzativa o semplicemente i cromosomi di trasferibilità necessari.

Conscio di questa sfida, il Ministero inviterà alla costruzione di format innovativi per lo sviluppo di competenze digitali da utilizzare nei diversi ordini e gradi. Attraverso un bando, saranno selezionati i migliori percorsi didattici nuovi o di "potenziamento" dell'esistente, fissando per essi dei requisiti essenziali:

la presenza di modalità di fruizione e pratica miste, sia offline che online, sulla scorta delle esperienze dell'Open Courseware e dei MOOC (Massive Open Online Courses), con la dovuta attenzione per chi non dispone di connessioni veloci per la loro fruizione;

l'esistenza di obiettivi e risultati didattici misurabili;

la spiccata interdisciplinarietà;

la validazione scientifica e pedagogica dei contenuti e dei metodi didattici e la valutazione dell'apprendimento;

la qualità dell'interazione (community management, community engagement);

la scalabilità e la capacità generativa dei contenuti, in modo che i siano riutilizzabili su programmi e percorsi.

Sarà inoltre promossa la trasmissione di conoscenza e di esperienza attraverso formati adeguati, anche tramite la collaborazione con partner della società civile, dell'impresa, del mondo dell'innovazione e della creatività, dell'università e della ricerca.

Tutti i percorsi didattici - da considerarsi a sostegno di ciò che avverrà a livello ordinamentale - formeranno un corpus a disposizione di tutta la scuola e saranno fortemente promossi dal MIUR a livello territoriale.

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Azione #15 - Scenari innovativi per lo sviluppo di competenze digitali applicate ~ Schoolkit - accompagnamento innovativo del PNSD

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Risorse - 1,5 milioni di euro (fondi della legge 107/2015 per il PNSD + fondi PON FSE "Per la Scuola" 2014-2020) Strumenti - indicazioni nazionali; avviso pubblicoper la creazione di format innovativi. Tempi di prima attuazione - Dicembre 2015 per l'avviso pubblico Obiettivi misurabili - creazione e certificazione di almeno 20 format di percorsi didattici; effettiva diffusione dei percorsi ...

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FabLab, l'impossibile diventa possibile - L'Italia Rinasce da loro

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Cos'è un Fablab

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Fablab a scuola è il progetto per costruire laboratori di prototipazione nel Nord Est; vai su http://www.fablabascuola.it/ e contribuisci anche tu a costruire il futuro, partecipa!

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Per approfondire

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Con stampa 3D si intende la realizzazione di oggetti tridimensionali mediante produzione additiva, partendo da un modello 3D digitale. Il modello digitale viene prodotto con software dedicati e successivamente elaborato per essere poi realizzato con diverse tecnologie, tra cui anche quella che costruisce prototipi strato dopo strato, attraverso una stampante 3D.

La stampa 3D nasce nel 1986, con la pubblicazione del brevetto di Chuck Hull, che inventa la stereolitografia, che egli stesso definisce:

"Un sistema per generare oggetti tridimensionali basato sulla creazione di un modello trasversale dell'oggetto da costituire, sulla superficie di un medium fluido capace di alterare il suo stato fisico in risposta a stimoli sinergici quali radiazione incidente, bombardamento di particelle o reazioni chimiche, in lamine adiacenti che rappresentano le sezioni trasversali adiacenti successive dell'oggetto che si integrano tra loro, provvedendo ad una progressiva crescita per apposizione dell'oggetto desiderato, per cui un oggetto è creato da una superficie sostanzialmente planare del medium fluido durante il processo di formazione."

Dal 1986 la stampa 3D si è evoluta e differenziata, con l'introduzione di nuove tecniche di stampa e di innumerevoli materiali con diverse caratteristiche meccaniche, stampabili sia da soli che in combinazione, permettendo la diffusione di questa tecnica di produzione in molti ambiti, che spaziano dall'industria all'ambito medico e domestico.

A partire dal 2009, con la scadenza del brevetto 5.121.329 sulla tecnologia FDM, il costo delle stampanti 3D si è considerevolmente contratto, rendendole economicamente accessibili alle piccole e medie imprese e favorendone l'ingresso nel mondo degli uffici.

Sebbene la prototipazione rapida domini gli usi attuali, le stampanti 3D offrono un grande potenziale per la produzione di applicazioni. La tecnologia trova anche uso nel settore della gioielleria, calzoleria, progettazione industriale, architettura, automotive, aerospaziale, medico e dentistico. Dal 2018 alcune aziende hanno iniziato a realizzare prodotti in serie attraverso tecnologie di stampa 3D, ad esempio Adidas produce le suole di un suo modello di scarpe da corsa attraverso la tecnologia Clip (simile alla stereolitografia) e General Electric realizza gli iniettori in metallo di un motore aeronautico con tecnologia EBM (Electron Beam Melting).

Nel gennaio 2012 The Pirate Bay ha annunciato la nascita della categoria Physible per i file contenenti la descrizione di oggetti tridimensionali da stampare.

Le stampanti 3D:

sono generalmente più veloci, più affidabili e più semplici da usare rispetto ad altre tecnologie per la produzione sottrattiva.

offrono la possibilità di stampare e assemblare parti composte da diversi materiali con diverse proprietà fisiche e meccaniche in un singolo processo di costruzione. Le tecnologie di stampa 3D avanzate creano modelli che emulano molto da vicino l'aspetto e le funzionalità dei prototipi.

Una stampante tridimensionale lavora prendendo un file 3D da un computer e utilizzandolo per fare una serie di porzioni in sezione trasversale. Ciascuna porzione è poi stampata l'una in cima all'altra per creare l'oggetto 3D.

"La stampa tridimensionale rende economico creare singoli oggetti tanto quanto crearne migliaia e quindi mina le economie di scala. Essa potrebbe avere sul mondo un impatto così profondo come lo ebbe l'avvento della fabbrica... Proprio come nessuno avrebbe potuto predire l'impatto del motore a vapore nel 1750 - o della macchina da stampa nel 1450, o del transistor nel 1950 - è impossibile prevedere l'impatto a lungo termine della stampa 3D. Ma la tecnologia sta arrivando, ed è probabile che sovverta ogni campo che tocchi."

La stampa 3D, detta anche prototipazione rapida, è una tecnologia additiva che permette di realizzare un oggetto strato dopo strato, partendo direttamente da un modello CAD 3D. Esistono diverse tecnologie per la stampa 3D e le loro differenze principali riguardano il modo in cui sono stampati gli strati. Alcuni metodi usano materiali che si fondono, si sinterizzano, o si ammorbidiscono col calore (in genere prodotto per irraggiamento da una sorgente di radiazione elettromagnetica oppure da un fascio di elettroni) per produrre gli strati, ad es. il selective laser sintering (SLS) e la modellazione a deposizione fusa ( fused deposition modeling, FDM), mentre altri depongono materiali liquidi che sono fatti indurire con tecnologie diverse. Nel caso dei sistemi di laminazione, si hanno strati sottili che vengono tagliati secondo la forma e uniti insieme.

Ogni metodo ha i suoi vantaggi e inconvenienti, e conseguentemente alcune società offrono una scelta tra polvere e polimero come materiale dal quale l'oggetto è ricavato. Generalmente, i fattori principali presi in considerazione sono la velocità, il costo del prototipo stampato, il costo della stampante 3D, la scelta dei materiali, le colorazioni disponibili, ecc.

Nel Digital Light Processing (DLP), una vasca di polimero liquido è esposto alla luce di un proiettore DLP in condizioni di luce inattinica. Il polimero liquido esposto si indurisce. La piastra di costruzione poi si muove in basso in piccoli incrementi e il polimero liquido è di nuovo esposto alla luce. Il processo si ripete finché il modello non è costruito. Il polimero liquido è poi drenato dalla vasca, lasciando il modello solido. Lo ZBuilder Ultra o la 3DL Printer sono esempi di sistema di prototipazione rapida DLP.

Il fused deposition modeling (FDM), deriva da una tecnologia storicamente applicata ad esempio nella saldatura di fogli plastici, nell'incollaggio a caldo e nell'applicazione automatizzata di guarnizioni polimeriche. Nei primi anni 80 è stata poi adattata da Hideo Kodama e successivamente da S. Scott Crump ad una struttura cartesiana, scaduto il brevetto tale tecnologia è diventata oggetto commerciale grazie all'intervento di Stratasys.

Il metodo FDM è basato su un ugello che deposita un polimero fuso strato dopo strato per creare la geometria del pezzo. I polimeri più conosciuti che vengono utilizzati col metodo FDM sono il PLA (Acido polilattico) e l'ABS (Acrilonitrile butadiene stirene). Il PLA viene estruso normalmente a una temperatura di fusione variabile fra i e i 220 °C, mentre l'ABS fra i 220 °C e i 250 °C. Al contrario dell'ABS il PLA non emette fumi potenzialmente dannosi quando viene fuso ed estruso. Gli oggetti stampati in ABS sono meno fragili, maggiormente resistenti alle alte temperature e più flessibili degli oggetti stampati in PLA.

Un altro approccio chiamato SLS è la fusione selettiva di un mezzo stampato in un letto granulare. In questa variazione, il mezzo non fuso serve a sostenere le sporgenze e le pareti sottili nella parte che viene prodotta, riducendo il bisogno di supporti ausiliari temporanei per il pezzo da lavorare. Normalmente si usa un laser per sinterizzare il mezzo e formare il solido. Esempi di questa tecnica sono l'SLS e il DMLS ( direct metal laser sintering), che usano metalli.

Infine, le configurazioni ultrasottili sono realizzate mediante la tecnica di microfabbricazione 3D della fotopolimerizzazione a due fotoni. In questo approccio, l'oggetto 3D desiderato è evidenziato in un blocco di gel da un laser concentrato. Il gel è fatto indurire in un solido nei punti dov'era concentrato il laser, grazie alla natura non lineare della fotoeccitazione, ed il gel rimanente viene poi lavato via. Si producono facilmente configurazioni con dimensioni al di sotto dei 100 nm, così come strutture complesse quali parti mobili e intrecciate.

Diversamente dalla stereolitografia, la stampa 3D Binder Jetting è ottimizzata per velocità, costo contenuto e facilità d'uso, rendendola adatta per la visualizzazione dei modelli elaborati durante gli stadi concettuali della progettazione ingegneristica fino agli stadi iniziali del collaudo funzionale. Non sono richieste sostanze chimiche tossiche come quelle utilizzate nella stereolitografia, ed è necessario un lavoro minimo di finitura dopo la stampa; occorre soltanto usare la stessa stampante per soffiare via la polvere circostante dopo il processo di stampa. Le stampe con polvere legata possono essere ulteriormente rinforzate mediante l'impregnazione con cera o polimero termofissato. Nell'FDM le parti possono essere rinforzate inserendo un altro metallo nella parte mediante assorbimento per capillarità.

Nel 2006, Sébastien Dion, John Balistreri e altri presso l' Università statale di Bowling Green cominciarono una ricerca sulle macchine per la prototipazione rapida in 3D, creando oggetti d'arte ceramica stampati. Questa ricerca ha portato all'invenzione di polveri ceramiche e di sistemi di legatura che consentono di stampare materiale di argilla da un modello al computer e poi di cuocerlo per la prima volta.

La risoluzione è espressa in spessore degli strati e la risoluzione X-Y in dpi. Lo spessore degli strati tipicamente è intorno ai 100 micrometri (0,1 mm), mentre la risoluzione X-Y è paragonabile a quella delle stampanti laser. Le particelle (punti 3D) hanno un diametro all'incirca da 50 a 100 micrometri (0,05-0,1 mm). Nel metodo FDM la risoluzione media (e nella maggior parte dei casi usata) è di 0,2 mm. Tanto più lo spessore dello strato è minore, tanto più la risoluzione è alta, ed anche più lungo il tempo di stampa. Sempre in FDM, ad esempio, 0,3mm-0,4mm sono risoluzione basse, mentre da 0,05 mm fino a 0,1 mm sono risoluzioni molto alte.

Una caratteristica speciale e molto importante delle stampe 3D è l'infill (tradotto in "Riempimento"). Esso è un reticolato che viene stampato all'interno dell'oggetto strato dopo strato. Ci sono diversi reticolati tra cui scegliere, uno dei più comuni è il rectilinear, un insieme di tanti quadratini. Un altro ad esempio è l'Honeycomb, o "Nido d'ape", formato da un insieme di esagoni, e che ricorda appunto un nido d'api. La caratteristica più importante dell'infill è però la percentuale di infill. Un'alta percentuale (la più alta è 100%, oggetto completamente pieno, la più bassa 0%, oggetto completamente vuoto) è associata a una maggior robustezza del pezzo, e ad anche un maggior tempo di stampa. Una percentuale bassa consente di risparmiare una considerevole quantità di materiale e tempo di stampa. Normalmente nel metodo FDM un'infill sul 20-25% costituisce un buon rapporto robustezza-risparmio materiale/tempo. A stampa finita l'infill non è più visibile, perché la stampante stampa degli strati (sia inferiori che superiori) completamente pieni, che quindi rendono la superficie uniforme. Il numero di strati pieni superiori-inferiori è un altro parametro di stampa.

Per poter stampare in 3D un oggetto bisogna avere un modello 3D il quale viene prodotto con dei software di modellazione 3D come Blender, AutoCAD e OpenSCAD. Quindi, o si hanno buone doti di modellazione oppure ci sono delle soluzioni con scanner 3D per poter replicare l'oggetto che si desidera stampare. Finito questo passaggio si salva il modello nel formato . STL e lo si carica in un software di Slicing. Ne esistono di diversi tipi, sia open source sia proprietari e tra i più famosi possiamo trovare CURA, Slic3R e Repetier host. In questi software si possono impostare tutti i dati della stampante 3D e molti parametri per la stampa, come lo spessore del layer, l'infill, la velocità di stampa. Inseriti tutti i parametri si può mandare in stampa l'oggetto salvando il file in un formato apposito che possa essere letto dalla stampante 3D, il G-Code.

La stampa 3D si usa comunemente nella visualizzazione dei modelli, nella prototipazione/CAD, nella colata dei metalli, nell'architettura, nell'educazione, nella tecnica geospaziale, nella sanità e nell'intrattenimento/vendita al dettaglio. Altre applicazioni includerebbero la ricostruzione dei fossili in paleontologia, la replica di manufatti antichi e senza prezzo in archeologia, la ricostruzione di ossa e parti di corpo in medicina legale e la ricostruzione di prove gravemente danneggiate acquisite dalle indagini sulla scena del crimine. Utilizzando particolari processi di scansione e stampa 3D è anche possibile riprodurre i beni culturali.

Più recentemente, si è suggerito l'uso della tecnologia della stampa 3D per espressioni di tipo artistico. Gli artisti hanno usato le stampanti 3D in vari modi.

La tecnologia della stampa 3D viene attualmente studiata dalle aziende e dalle accademie di biotecnologia per il possibile uso nelle applicazioni di ingegneria tissutale in cui sono costruiti organi e parti di corpo usando tecniche a getto d'inchiostro. Strati di cellule viventi sono depositati su un mezzo gelatinoso e accumulati lentamente per formare strutture tridimensionali. Per riferirsi a questo campo di ricerca si sono usati vari termini: tra gli altri, stampa organica, bio-stampa e ingegneria tissutale assistita da elaboratore. La stampa 3D può produrre una protesi personalizzata dell'anca in un unico passaggio, con la parte sferica dell'articolazione permanentemente nella cavità articolare, e anche con le attuali risoluzioni di stampa l'unità non richiederà la lucidatura.

Grazie alle stampanti 3D è stato possibile realizzare anche abitazioni ecofriendly, come Villa Asserbo, in Danimarca, a 60 km a Nord da Copenaghen. Gli architetti danesi dell'eentileen (gli ideatori) hanno inserito i progetti digitali dell'abitazione in una stampante CNC - provvista di un trapano delle dimensioni di una stanza - che gli ha permesso di ultimare la costruzione in sole quattro settimane utilizzando 820 fogli di compensato ricavato dalle foreste certificate Finlandesi.

L'uso delle tecnologie di scansione 3D consente la replica di oggetti reali senza l'utilizzo delle tecniche di stampaggio, che in molti casi possono essere più costose, più difficili, o anche più invasive da eseguire; particolarmente con preziosi o delicati manufatti dei beni culturali dove il contatto diretto delle sostanze di stampaggio potrebbe danneggiare la superficie dell'oggetto originale.

Esistono anche stampanti 3D in grado di utilizzare materiali additivi. Questo tipo di stampanti contribuiscono favorevolmente all'ecologia del nostro pianeta, perché permettono di realizzare cibo in totale autonomia, eliminando le emissioni di carbonio che vengono generate durante il trasporto di beni alimentari. A tal proposito, 2 ragazzi canadesi (Charles Mire e Andrew Fickle) hanno mostrato al mondo la stampante chiamata "Discov3ry Paste Extruder", del costo di 379$, che consente di stampare salsa wasabi, pasta di legno, argilla, ceramica e anche Nutella.

Per quanto concerne invece il settore della farmacologia, anche in questo campo sono state implementate soluzioni che permettono di realizzare farmaci personalizzati. Un team di ricercatori di Preston (Gran Bretagna) ha creato infatti una stampante 3D che consente non solo di stampare compresse uguali ad altre già esistenti, ma anche di creare farmaci personalizzati per ogni paziente.

Ci sono stampanti che soddisfano le più disparate esigenze, da quelle puramente didattiche o hobbystiche che si avvalgono dell'utilizzo di filamenti termoplastici sino a quelle delle sfere professionali (prototipazione, architettura, meccanica, medicale, orafa, etc) che si avvalgono di piani di stampa più ampi o di tecnologie raffinate come la Dlp e la Dls che permettono di raggiungere gradi di definizione elevatissimi.

In questo modo si ha la possibilità di mettere a disposizione delle piccole e medie imprese le tecnologie sino ad ora utilizzate dalla produzione industriale.

Ci sono stati vari sforzi per sviluppare stampanti 3D adatte all'uso domestico, e per rendere questa tecnologia disponibile a prezzi accessibili a molti utenti finali individuali. Molto di questo lavoro è stato guidato da e focalizzato su comunità di utenti fai da te/entusiasti/precoci, con legami con il mondo accademico.

RepRap è un progetto che mira a produrre una stampante 3D FLOSS, le cui specifiche complete sono distribuite sotto la GNU General Public License, e che può stampare una copia di sé stessa. Alla data del novembre 2010, la RepRap poteva stampare solo parti in plastica. La ricerca è in corso per permettere al dispositivo di stampare anche circuiti stampati, nonché parti in metallo.

Un altro progetto che ha fatto strada e che ha ereditato molto dalla RepRap è la Thing-o-Matic della MakerBot Industries. La Thing-o-Matic è stata la prima stampante venduta in kit di montaggio e diffusa in tutto il mondo. Il modello Replicator della Makerbot, sta prendendo il posto della Thing-o-Matic. La Replicator ha riscosso un grandissimo successo al CES di Las Vegas 2012.

Anche in Italia sono state sviluppate stampanti 3D tra cui la Sharebot, la FABtotum, la Galileo di Kentstrapper, la Playmaker che con un volume di stampa maggiore la rende accessibile anche all'uso professionale oltre che privato, la PowerWasp, realizzata da Wasp Project che lavora per divulgare le tecnologie più avanzate e renderle raggiungibili a tutti, pari conoscenza e pari opportunità per liberare la creatività e rilanciare l'economia dal basso. Sono state presentate stampanti 3d chiamate a "doppio estrusore" come la Sharebot Next Generation o la Markebot Replicator 2X e la XYZ DaVinci 2.0. Queste stampanti permettono di stampare un modello usando due filamenti permettendo al modello di avere due colori diversi.

La stampa 3D si è dimostrata sin dalla sua prima evoluzione molto interessata al settore alimentare tanto che negli Stati Uniti sono già stati aperti alcuni ristoranti dimostrativi che preparano cibo solo mediante l'utilizzo di stampanti 3D. Questi cibi vanno dal cioccolato allo zucchero, dalla pizza ai biscotti, dalla pasta alle verdure.

Il settore è totalmente in fermento e nel 2014 anche la Barilla si è dimostrata intenzionata a sviluppare una stampante 3D in grado di stampare delle paste in formati personalizzabili per qualsiasi ristorante.

Alla fine del 2014 Barilla ha portato a termine un concorso al quale hanno partecipato oltre cinquecento designer che hanno creato 216 modelli di pasta unici. I tre tipi di pasta "Rosa Pasta", "Vortipa", e "Lune" sono stati eletti i vincitori del concorso e Barilla ha ricompensato i designer con un premio di 800 €.

A Cibus 2016 (il Salone internazionale sulle ultime tendenze riguardanti il cibo tenutosi a Parma), Barilla ha presentato un nuovo prototipo di stampante 3D la quale, utilizzando degli ingredienti contenuti all'interno di una cartuccia, è in grado di stampare la pasta fresca impastando acqua e semola di grano duro. Tale prototipo potrà essere utilizzato in ambito domestico o all'interno di ristoranti o aziende.

Nel 2013 nasce il progetto AMAZE (Additive Manufacturing Aiming Towards Zero Waste and Efficient Production of High-Tech Metal Products che significa: Produzione efficiente di prodotti di Metallo ad alta tecnologia con Manifattura additiva attraverso "Spazzatura Zero"), un consorzio di 28 aziende per portare la stampa 3D nello spazio e poter stampare autonomamente pezzi di ricambio metallici, contenendo i costi e minimizzando gli sprechi.

Attualmente ci sono ancora alcuni problemi tecnici affinché si possa arrivare alla produzione di metalli di qualità industriale.

Per quanto concerne invece la tecnologia 3D Contour Crafting la NASA sta pensando ad un sistema per inviare la stampante 3D che sfrutta questa particolare tecnologia su di altri pianeti, in modo da realizzare abitazioni in totale autonomia.

È attualmente in fase di test, da parte dell' Agenzia Spaziale Europea (ESA), la costruzione di componenti satellitari ad uso spaziale mediante l'utilizzo della tecnologia della Stampa 3D. In particolare, si stanno effettuando dei controlli su antenne radio 3D ad uso satellitare. Le ricerche sono condotte presso la Compact Antenna Test Facility, a Noordwijk.

Sempre da parte dell'ESA è in fase di studio la possibilità di inviare robot sulla Luna per poter costruire da remoto basi sulla superficie Lunare in preparazione all'invio di equipaggio umano. Tale opera verrebbe realizzata con dei moduli gonfiabili fungenti da supporto e robot con la capacità di trasportare e sinterizzare la sabbia lunare in modo da creare uno scudo all'esterno del modulo gonfiabile.

Nel novembre 2014 l'astronauta Samantha Cristoforetti ha portato a bordo della stazione spaziale internazionale una stampante 3D, denominata POP3D (Portable On-Board Printer), con cui è stato stampato il primo oggetto della storia nello spazio. Il progetto, principalmente italiano ha come obiettivi lo studio della tecnologia additiva per future applicazioni in ambito spaziale.

Dal 2016 si stanno testando materiali e stampanti 3D interamente indirizzate al settore edilizio/architettonico. Degni di nota sono gli esperimenti dell'italiano Enrico Dini e della sua azienda D-Shape, il quale è riuscito a stampare la pietra. WASP, altra azienda italiana, è riuscita a stampare oggetti in argilla.

Al di fuori dell'Italia si notano notevoli sviluppi soprattutto nella messa a punto del materiale cementizio: in Cina sono riusciti a stampare dieci case in calcestruzzo in 24 ore; mentre in California del Sud, grazie al progetto Contour Crafting, è stata ideata una stampante in grado di costruire una casa di 100 m ², con muri e solette. Sempre in Cina nel 2015 l'azienda WinSun ha realizzato una villa di 1.100 m^2 ed un condominio di 6 piani.

Altro progetto molto interessante arriva dalla Spagna e si chiama Minibuilders: si tratta di piccoli robot che mentre si muovono su cingoli rilasciano materiale. Potenzialmente questi piccoli robot potrebbero stampare volumi di dimensioni infinite.

In Italia, è stato prodotto il primo prefabbricato pieghevole ad uso residenziale (M.A.DI., modulo abitativo dispiegabile), eretto n 6 ore fra i senza tetto dell'Abruzzo.

Negli Stati Uniti, esiste il brevetto di una stampante 3D a forma di carroponte che promette di realizzare una casa di 75 metri quadri in 24 ore al costo di ca 4.000 dollari.
Dopo la prima casa realizzata ad Austin nel 2018,, è stata avviata la costruzione di 50 abitazioni per famiglie indigenti della città di Nacajuca. A gennaio del 2020, erano completate le prime due unità, ampie 47 metri quadri.

Il 6 e 7 ottobre 2018 a Massa Lombarda è stata presentata la prima casa al mondo realizzata in terra cruda mediante stampa 3D.
Nello stesso periodo, haus.me ha industrializzato la prima abitazione realizzata in stampa 3D e completamente autosufficiente dal punto di vista energetico.

Nel settore medico la stampa 3D sembra un fiorire di nuovi progetti, specialmente nel ramo della combinazione della stampa additiva con tecniche di imaging 3D: è infatti così possibile 'digitalizzare' il paziente tramite le tecnologie tradizionali (ad esempio TAC) e modellare al computer una protesi o un pezzo di organo perfettamente su misura con costi e tempi ridotti. In precedenza era invece necessario ricorrere alla produzione di stampi e/o costose opere di lavorazione meccanica per cui la 'personalizzazione' della protesi risultava molto costosa data la necessità di ammortizzare con un singolo intervento chirurgico la spesa di tutte le complesse lavorazioni impiegate per la realizzazione di una singola protesi.

Ad Utrecht è stato effettuato il primo trapianto di cranio stampato in 3D ad un paziente. La calotta cranica è stata realizzata con una resina speciale tramite l'utilizzo di una stampante 3D. Altri possibili utilizzi della stampante 3D applicata alla medicina sono quelli di supporto alle attuali tecniche chirurgiche: ad esempio, grazie alla ricostruzione in 3D di un cuore di un bambino di 14 mesi un team specializzato è riuscito ad effettuare un'operazione prima impensabile.

All' Istituto Ortopedico Rizzoli di Bologna, nel 2015, è stata effettuata la prima sostituzione al mondo di vertebre colpite da tumore con vertebre di titanio, modellate secondo le rilevazioni tomografiche del paziente e stampate in 3D. La struttura si è occupata anche della ricostruzione, con medesima tecnica, delle ossa del bacino colpite da tumori ossei.

In Brasile, alla cerimonia di apertura dei Mondiali di Calcio 2014, un giovane paraplegico ha potuto calciare un pallone grazie ad un esoscheletro controllato mentalmente. Il punto nevralgico dell'esoscheletro, il casco, è stato stampato in 3D.

Craig Gerrand, chirurgo presso il Newcastle Upon Tyne Hospitale NHS Trust, ha operato per la prima volta al mondo una persona malata di tumore sfruttando i vantaggi della stampa 3D. Al paziente doveva essere rimosso metà bacino per evitare che il cancro continuasse a svilupparsi nel corpo. Tramite una precisa ricostruzione in 3D del bacino ed una stampa realizzata con una stampante 3D laser che utilizza polvere di titanio, è stato possibile creare la protesi di mezzo bacino, impiantandola successivamente nel corpo del paziente.

Presso la Washington University of St. Louis è stato realizzato un arto robotico sfruttando la stampa 3D. L'aspetto interessante di questa vicenda riguarda soprattutto i costi: una protesi "normale" sarebbe costata oltre 5000$ in più. Grazie alla stampa 3D è dunque possibile realizzare protesi artificiali risparmiando una notevole mole di denaro.

Per quanto concerne invece il grave problema dell'osteoartrite, anche in questo caso la stampa 3D sta fornendo soluzioni un tempo impensabili. Il 27 aprile 2014, alla Experimental Biology Conference 2014 di San Diego, è stato mostrato un sistema che permette la sostituzione delle parti colpite dall'osteoartrite con cartilagine derivata dalle cellule staminali. Questa tecnica prevede l'utilizzo di stampanti 3D per modellare la cartilagine. Un caso simile è avvenuto in Cina, dove una sessantaduenne colpita da metastasi ossee è stata operata con un complicato intervento di ricostruzione pelvica in cui il tessuto osseo colpito dal tumore è stato sostituito con una protesi in titanio stampata in 3D.

Un altro esempio è la ricostruzione facciale effettuata su di un ragazzo colpito da un terribile incidente: si è proceduto con la ricostruzione e successiva stampa in 3D della faccia grazie a delle fotografie precedenti al fatto.

Grazie alla stampa 3D, inoltre, alcuni medici del St. Thomas' Hospital di Londra hanno potuto salvare la vita ad una bambina di due anni. Pare, infatti, che la bambina (chiamata Mina) fosse nata con una malformazione cardiaca data da un foro tra i ventricoli del cuore. I medici non potevano agire direttamente sul cuore della piccola Mina anche perché il cuore era ancora troppo piccolo per poter osare un intervento di simile importanza. Tramite la tecnologia della stampa 3D, invece, i medici hanno potuto costruire una copia esatta del cuore della bambina in maniera tale da studiare il modo ottimale per "rattoppare" il foro tra i ventricoli del cuore della piccola Mina e conoscere le eventuali risposte del muscolo, in fase di operazione, sul cuore reale. L'intervento chirurgico ha avuto esito positivo.

L'uso di stampanti in 3D per ricreare gli organi dei pazienti potrebbe essere uno strumento fondamentale per studiare la riproduzione degli organi umani prima di agire chirurgicamente ed in futuro anche per la creazione di organi completamente artificiali, a titolo di esempio si cita l'azienda statunitense Organovo sta testando la stampa 3D di materiali organici per la riproduzione di organi umani.

Sono allo studio progetti di stampanti 3d per la produzione di cibo dall'impresa Systems and Materials Research Corporation con 125.000 dollari di finanziamento dall'agenzia spaziale NASA e di cellule umane dall' università di Oxford.

L'utilizzo della stampa 3D del caffè ha trovato applicazione in molteplici settori, ad esempio nell'edilizia.[senza fonte]

Il movimento stampa 3D in Italia ha avuto un grande successo e numerose aziende legate a questa tecnologia sono state avviate. A marzo del 2015, si è svolto il primo evento italiano del settore alla Fiera di Milano., chiamato 3D Printing Hub, successivamente rinominato in Technology Hub, svoltosi fino al 2018. Successivamente la fiera di riferimento per il settore è diventata Mecspe a Parma. Contestualmente all'apertura dei primi negozi specializzati in quello che è divenuto di fatto l'hub europeo della stampa 3D. A livello industriale vari attori sono in campo, arrivando ad avere primati mondiali in termini di macchinari installati.

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3. ^ Pirate Bay lancia i "Physibles" oggetti reali da stampare in 3d da la Repubblica

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Con stampa 3D si intende la realizzazione di oggetti tridimensionali mediante produzione additiva, partendo da un modello 3D digitale. Il modello digitale viene prodotto con software dedicati e successivamente elaborato per essere poi realizzato con diverse tecnologie, tra cui anche quella che costruisce prototipi strato dopo strato, attraverso una stampante 3D.

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Faberschool: le stampanti 3d entrano a scuola

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Parte Faberschool: 7 stampanti 3d in 7 scuole della Provincia di Varese. Progetto promosso da Faberlab Varese, Confartigianato Imprese Varese e ComingTools. Impresa e scuola non sono mai state così vicine!

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Scuole medie, primo FabLab in Italia a Roma. Gli insegnanti: "Con le stampanti 3d scopriamo gli inno

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Uploaded by Il Fatto Quotidiano on 2015-12-27.

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Come funziona una stampante 3D? | IDBOX #02

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