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STAMPA 3D

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PROGETTAZIONE e STAMPA

La stampa 3D nasce nel 1986, con la pubblicazione del brevetto di Chuck Hull, che inventa la stereolitografia. 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.
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.
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.
Un metodo di stampa 3D consiste in un sistema di stampa ad estrusione di materiale. 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 adattata 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 180° C 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.
Per poter stampare in 3D un oggetto bisogna avere un modello 3D il quale viene prodotto con dei software di modellazione 3D come Blender e AutoCAD. 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 apposito che viene comunemente detto Slicer. 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.
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 e all'utilizzatore singolo, le tecnologie sino ad ora utilizzate dalla produzione industriale.
Ma è cosi difficile imparare ad utilizzare una stampante 3D?
La risposta non è cosi scontata, a prescindere dalle possibilità dell'utilizzatore, sia finanziarie che didattiche. Il prezzo di una stampante 3D parte da poche centinaia di euro e può tranquillamente arrivare a più di mille; la parte "curiosa" è che l'aumento del prezzo, a volte è inversamente proporzionale alla facilità di utilizzo.
Io ho approcciato con la stampante Anet A8, sicuramente non la più costosa, ma dai risultati più che soddisfacenti.
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Nell'ambito casalingo, possiamo provare a stampare qualsiasi cosa, da un soprammobile, ad un utensile, da un oggetto statico, fino ad arrivare ad uno articolato...
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... e perchè non spingerci a stampare qualche oggetto da collezione, il nostro eroe dei fumetti preferito per esempio...
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... per finire a stampare un oggetto utile  come un portachiavi.
Non c'è limite alla fantasia.
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