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Cosa è la stampa 3d: caratteristiche.

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Fonte foto: Shutterstock

Le stampanti 3D stanno diventando una presenza sempre più importante all'interno delle fabbriche e delle aziende. Questa tecnologia permette a tutti di realizzare piccoli oggetti a basso costo, scegliendo materiali e forme. Ma ancora non a tutti è chiaro cosa è e come funziona una stampante 3D.

Partiamo dalla base. Perché si chiama stampa 3D? Viene utilizzato il termine stampa perché la tecnica alla base, fatte le dovute proporzioni, ricorda quella utilizzata dalle stampanti laser. L'utente realizza un progetto su un software per la stampa 3D e poi lo invia alla stampante 3D affinché lo possa realizzare. Il procedimento è molto simile a quello che utilizziamo per stampare dei documenti con la periferica che abbiamo a casa. In pochi minuti, la sottilissima testina costruisce davanti ai nostri occhi il progetto, forgiando il materiale prescelto strato dopo strato.

Come funziona la stampante 3D

Il motivo della rapida diffusione delle stampanti 3D è fondamentalmente uno: la facilità d'uso. Il tutto unito a una duttilità unica d'impiego e a dei costi relativamente bassi. La parte fondamentale resta la progettazione dell'oggetto da costruire. Che come detto va fatta al computer con un programma apposito. Il documento poi da mandare in stampa deve contenere tutti i dettagli del prodotto finale: dalla lunghezza alla profondità, fino ai materiali da utilizzare. Solitamente il formato usato per salvare un progetto da mandare in stampa è Stl (Standard Triangulation Language To Layer). Si tratta di un formato che scompone il progetto in triangoli grafici. In modo che per la stampante sia facilmente riproducibile il disegno iniziale. Per capire come funziona una stampante 3D dobbiamo pensare a una stampa 2D usata solitamente per i documenti. Ovvero le famose stampanti conosciute e usate da tutti a casa o in ufficio. La differenza principale sta nella testina. Che nel nostro caso è sostituita da un estrusore che invece che l'inchiostro usa i polimeri dei vari materiali prescelti. I filamenti in forma di granuli sono riscaldati, fusi e stratificati ad alta temperatura fino all'ultimazione del processo di costruzione.

Cosa è l'estrusore

L'estrusore come è facile capire è il cuore di una stampante 3D. Si occupa di tre fasi fondamentali nel processo di stampa: il passaggio dei polimeri dal serbatoio alla fase di riscaldamento; la fusione dei filamenti e infine la fuoriuscita degli stessi dall'ugello per la fabbricazione dell'oggetto. Ovviamente come la testina anche l'estrusore è mobile, si muove su e giù e a destra e sinistra.

Materiali usati nella stampa 3D

Ogni anno i materiali usati nella stampa 3D si modificano in base alle nuove scoperte e alle innovazioni che la tecnologia porta in questo settore. Oggi esiste un'ampia varietà di materiali utilizzabili dalle stampanti 3D, disponibili in forme differenti (polvere, filamenti, pellet, granuli, resine, ecc.), che variano a seconda del tipo di utilizzo che se ne deve fare. Salvo alcuni modelli di nicchia che usano materiali molto particolari come ceramiche o paste dentarie, la maggior parte delle stampanti ha standardizzato i suoi materiali.

Materiali plastici

Iniziamo a vedere l'importanza e i vari processi attuabili con i materiali plastici. Partiamo dal nylon, che viene usato nel processo di stampa 3D di sinterizzazione oppure viene usato come filamento nel processo FDM ( Filament deposition manufactoring). In questo caso il filamento della cartuccia viene prima fuso dall'estrusore e poi depositato strato su strato sino a costruire l'oggetto desiderato. Flessibile e resistente, il nylon è molto apprezzato anche perché di colore bianco e quindi adatto ad essere colorato prima o dopo la stampa. Inoltre, mischiato con l'alluminio dà vita a un altro materiale usato nella stampa 3D: l'alumide. Un altro materiale largamente apprezzato tra i plastici è l' ABS (acronimo di Acrilonitrile butadiene stirene). È molto usato in oggetti duri e resistenti, ma è poco flessibile. Il filamento è fuso a circa 250 gradi prima di poter essere utilizzato per la realizzazione di oggetti di qualunque genere. Si trova praticamente in ogni sfumatura di colore, non è biodegradabile ma è riciclabile. È biodegradabile invece il PLA (acronimo di Acido polilattico). Non è molto resistente o flessibile. Però si trova in una variegata trama di colori, e anche trasparente.

Materiali metallici

Tra i materiali metallici più utilizzati troviamo l'acciaio. Impiegato nei processi di sinterizzazione o fusione, è di color argento, ovviamente, ma può essere rivestito con altri materiali per assumere colori dorati o bronzei. Anche oro e argento vengono spesso usati nella stampa 3D per creare particolari gioielli stampati creati da artisti e artigiani. Mentre per chi cerca la resistenza il materiale più usato e consigliato è il titanio.

Le ceramiche e la carta

Questi materiali sono stati introdotti relativamente di recente. Solitamente le ceramiche sono usate per realizzare oggettistica e prodotti di uso quotidiano. Come tazzine, vasi o piatti.

Cibo stampato 3D

Le stampanti 3D per il cibo sono in continua evoluzione. I materiali più usati al momento sono il cioccolato e lo zucchero. Con quest'ultimo che viene applicato per realizzare delle particolari decorazioni su torte e dolci. Anche se ultimamente qualche produttore ha iniziato a usare stampanti 3D per la pasta e la carne. In futuro questi macchinari produrranno i cibi in base alle esigenze delle persone per adattarsi a intolleranze e allergie.

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Cosa sono e come funzionano le stampanti 3D | Libero Tecnologia

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Le stampanti 3D stanno diventando una presenza sempre più importante all'interno delle fabbriche e delle aziende. Questa tecnologia permette a tutti di realizzare piccoli oggetti a basso costo, scegliendo materiali e forme. Ma ancora non a tutti è chiaro cosa è e come funziona una stampante 3D. Partiamo dalla base.

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STAMPA in 3d di una casa

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C'è stato un terremoto, un'inondazione o un qualsiasi evento naturale che rende necessaria la realizzazione veloce ed economica di nuove abitazioni? Fino ad oggi la soluzione erano i container o i prefabbricati, che però necessitano di mesi di lavoro e sono spesso scadenti ed energeticamente poco efficienti. Ora invece c'è Icon, azienda statunitense che ha messo a punto Vulcan, una stampante 3D industriale in grado di stampare un'abitazione in un tempo compreso tra le 12 e le 24 ore a seconda delle dimensioni, a un costo contenuto e con una buona efficienza termica.

Questa tecnologia, annunciata oggi, potrebbe essere un vero e proprio game changer del mercato, non soltanto in quelle nazioni economicamente svantaggiate a cui il progetto si rivolge principalmente oggi, ma anche in Occidente, dove i costi delle case sono sempre più elevati. Un'abitazione realizzata da Icon infatti costa mediamente appena 10mila dollari, ma i fondatori hanno già fatto sapere che stanno lavorando a nuove implementazioni che ne abbassino il costo a 4mila dollari già quest'anno.

La stampante, che realizza i muri tramite una sovrapposizione di strati di cemento che vanno a costruire un doppio muro diviso da un'intercapedine con una struttura rinforzata, può comunque realizzare anche abitazioni molto grandi, fino a 800 mq, con muri divisori interni, alloggiamenti per le prese di corrente etc. La stampa infatti segue un modello tridimensionale progettato al computer e completo di tutto ciò che serve: la stampante non fa altro che comporlo tramite successive gettate di cemento.

Icon attualmente ha stretto una collaborazione con l'organizzazione non-profit New Story, che ha progetti in atto in Messico, Bolivia, Haiti e El Salvador e proprio in quest'ultimo Paese realizzerà entro quest'anno le prime 100 abitazioni.

‎"I metodi di costruzione tradizionali hanno molti svantaggi e problemi che noi siamo ormai abituati a dare per scontati da così tanto tempo da aver dimenticato come immaginare soluzioni alternative" ha spiegato Jason Ballard, uno dei co-fondatori di Icon. "Con la stampa 3D, non solo possiamo ottenere un involucro termico continuo e privo di ponti termici, ma anche un'elevata velocità realizzativa, più ampie possibilità di progettazione, un elevatissimo livello di resilienza e un salto quantico per quanto riguarda la convenienza. Tutto ciò non èil 10% in più di quanto si può realizzare oggi, ma è 10 volte meglio".

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La casa? Icon te la stampa in 3D in meno di 24 ore

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C'è stato un terremoto, un'inondazione o un qualsiasi evento naturale che rende necessaria la realizzazione veloce ed economica di nuove abitazioni? Fino ad oggi la soluzione erano i container o i prefabbricati, che però necessitano di mesi di lavoro e sono spesso scadenti ed energeticamente poco efficienti.

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Cosa è la sinterizzazione.

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La polvere è pressata in uno stampo dotato di forma opportunamente disegnata, spesso con l'aggiunta di leganti polimerici per tenere assieme l'oggetto una volta estratto. Il verde (ovvero il pressato crudo che esce dallo stampo) viene trasferito in un forno in grado di eseguire un ciclo di de-binding o de-waxing in cui viene eliminato il legante polimerico e poi di vera e propria sinterizzazione in cui l'oggetto riduce le sue dimensioni nell'eliminazione delle porosità.

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COSTRUIRSI UNA CASA CON UNA STAMPANTE 3D IN 24 ORE