Tecnologie di stampa 3D
Tecnologie di stampa 3D
La stampa 3D viene talvolta definita Additive Manufacturing (AM). Nella stampa 3D, si crea un disegno di un oggetto utilizzando il software e la stampante 3D crea l'oggetto aggiungendo strati su strati di materiale fino a formare la forma dell'oggetto. L'oggetto può essere realizzato utilizzando una serie di materiali di stampa, tra cui plastica, polveri, filamenti e carta.
Esistono numerose tecnologie di stampa 3D e questo articolo fornisce una panoramica di tali tecnologie.
Stereolitografia (SLA)
La stereolitografia utilizza una plastica liquida come materiale di partenza e questa plastica liquida viene trasformata in un oggetto 3D strato dopo strato1. La resina liquida viene posta in una vasca con fondo trasparente. Un laser UV (ultravioletto) traccia un motivo sulla resina liquida dal fondo della vasca per polimerizzare e solidificare uno strato di resina. La struttura solidificata viene progressivamente trascinata su da una piattaforma di sollevamento mentre il laser forma un modello diverso per ogni strato per creare la forma desiderata dell'oggetto 3D.
Elaborazione digitale della luce (DLP)
La tecnologia DLP per la stampa 3D è molto simile alla stereolitografia, ma differisce in quanto utilizza una fonte di luce diversa e fa uso di un pannello di visualizzazione a cristalli liquidi1. Questa tecnologia fa uso di sorgenti luminose più convenzionali e la luce viene controllata tramite microspecchi per controllare la luce incidente sulla superficie dell'oggetto da stampare. Il pannello del display a cristalli liquidi funge da fotomaschera. Questo meccanismo consente di proiettare una grande quantità di luce sulla superficie da polimerizzare, permettendo così alla resina di indurirsi rapidamente.
Modellazione di deposizione fusa (FDM)
Con questa tecnologia, gli oggetti possono essere costruiti con materiali termoplastici di produzione1. Gli oggetti vengono costruiti riscaldando un filamento termoplastico fino al suo punto di fusione ed estrudendo il termoplastico strato dopo strato. Tecniche speciali possono essere utilizzate per creare strutture complesse. Ad esempio, la stampante può estrudere un secondo materiale che fungerà da materiale di supporto per l'oggetto che viene formato durante il processo di stampa1. Questo materiale di supporto può successivamente essere rimosso o dissolto.
Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
SLS ha alcune somiglianze con la stereolitografia. Tuttavia, SLS utilizza materiale in polvere che viene posto in una vasca. Per ogni strato, uno strato di materiale in polvere viene posizionato sopra lo strato precedente utilizzando un rullo e quindi il materiale in polvere viene sinterizzato al laser secondo un determinato schema per costruire l'oggetto da creare. È interessante notare che la porzione del materiale in polvere che non è sinterizzato può essere utilizzata per fornire la struttura di supporto e questo materiale può essere rimosso dopo che l'oggetto è stato formato per il riutilizzo.
Fusione laser selettiva (SLM)
Il processo SLM è molto simile al processo SLS. Tuttavia, a differenza del processo SLS in cui il materiale in polvere viene sinterizzato, il processo SLM prevede la fusione completa del materiale in polvere.
Fusione a fascio elettronico (EBM)
Questa tecnologia è anche molto simile a SLM. Tuttavia, utilizza un raggio di elettroni invece di un laser ad alta potenza1. Il raggio di elettroni fonde completamente una polvere metallica per formare l'oggetto desiderato. Il processo è più lento e più costoso rispetto a SLM con una maggiore limitazione dei materiali disponibili.
Produzione di oggetti laminati (LOM)
Questo è un sistema di prototipazione rapida. In questo processo, gli strati di materiale rivestiti di adesivo vengono fusi insieme con calore e pressione e quindi tagliati in forma utilizzando un laser cutter o un coltello1,2. In particolare, sullo strato precedente viene sovrapposta una lamina spalmata di adesivo e un rullo riscaldato riscalda l'adesivo per l'adesione tra i due strati. Gli strati possono essere in carta, plastica o laminati metallici1. Il processo può includere fasi di post-elaborazione che includono lavorazione e foratura. Questo è un metodo veloce ed economico di stampa 3D1. Con l'uso di un processo di adesione, non è necessario alcun processo chimico e si possono realizzare parti relativamente grandi.
