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Tecnologie di stampa 3D di livello industriale – quale scegliere e perché

 

1    Stampa 3D industriale

La stampa 3D, o più tecnicamente produzione additiva, realizza in tempi ridotti oggetti prima addirittura impensabili a causa di geometrie troppo complesse o costose per i sistemi tradizionali. Questo ha creato nuove opportunità che molte aziende italiane produttrici sono state brave a cogliere, fino a farle divenire un competitor serio per i big del settore in settori strategici come la meccanica (progettazione/realizzazione di prodotti), il campo ortopedico ed odontoiatrico (protesi), l’oreficeria (produzione di gioielli grezzi poi raffinati dall’orefice), il settore calzaturiero (produzione di forme), persino gli studi professionali (produzione di plastici e prototipi).
Come funziona: In pratica il pezzo viene costruito a partire da un disegno CAD/3D, apportando materiale nei punti che costituiscono l’oggetto da costruire, strato dopo strato, orizzontalmente, in maniera non dissimile da una normale stampante ad inchiostro su carta.

 

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Le principali differenze tra le tecniche al momento presenti sul mercato dei polimeri sono relative a:

  • Dimensioni di stampa
  • Accuratezza dimensionale del pezzo stampato
  • Caratteristiche dei materiali utilizzabili
  • Costo delle macchine

 

2    FDM

La tecnologia più diffusa è la FDM (Fused Deposition Modelling), anche detta FFF (Fused Filament Fabbrication). L’oggetto viene stampato tramite successive sovrapposizioni di strati di materiale termoplastico, deposto da un estrusore che viene traslato sui 3 assi, creando oggetti grandi fino al metro – fra non molto fino ai 3 metri – di lato. Il limite dimensionale è intorno al decimo di mm ma la scelta dei polimeri è molto vasta, con materiali morbidi come poliuretano, o polimeri duri come PEEK e ULTEM, stampabili anche contemporaneamente.

Le stampanti – adatte ad uso aziendale – più economiche costano meno di dieci mila euro.

 

3    MJP e PolyJet

Nelle tecnologie MultiJet Printing e PolyJet una serie di ugelli molto piccoli deposita nell’area di stampa una resina fotosensibile agli ultravioletti oppure cera da colata, quindi una lampada ad ultravioletti polimerizza queste micro gocce creando oggetti con ottima finitura superficiale e finezza di dettaglio, sia con materiali morbidi come le gomme che con materiali abbastanza duri. Il limite è una resistenza meccanica più bassa rispetto ai termoplastici.

Costo: da poco meno di cento mila euro fino a quasi un milione.

 

4    SLA

La StereoLitogrAfia, come la MJP o la PolyJet, utilizza resina fotosensibile agli UV, ma questa è alloggiata in una vaschetta trasparente in cui un laser UV crea l’oggetto, con grandissima finezza ma scarsa resistenza meccanica. Il costo è paragonabile alle MJP o Polyjet a parità di volume di stampa.

 

5    SLS

Selective Laser Sintering, ovvero sinterizzazione di polveri tramite laser.

Un laser fonde la parte superficiale di granuli di polvere (di diametro dai 20 ai 50 micron) facendo sì che essi si saldino tra loro per creare oggetti con dimensioni fino a 50 cm di lato, sia in gomma morbida che in materiali molto duri come il nylon, puro o combinato con fibre di vetro e carbonio. Le caratteristiche meccaniche, e di resistenza alle alte temperature sono molto elevate. Le macchine partono da quasi cento mila euro e arrivano a qualche centinaia.

 

6    Materiali compositi

La stampa 3D si sta rivelando un inaspettato protagonista perché abbatte i tempi e i costi di realizzazione degli stampi, creando in maniera economica anime e supporti in materiali solubili e facilitando il lavoro.

Info specifiche su www.futechsrl.it/compositi

 

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