La stampa 3D è utilizzata in quasi tutti i settori, inclusi automobilistico, edile, odontoiatrico e gioielli. Tuttavia, la qualità delle tue stampe 3D può essere influenzata dalla tecnologia di stampa 3D che utilizzi.
Esistono molte tecnologie di stampa 3D che puoi utilizzare per creare oggetti stampati in 3D. Quelli comuni includono la stereolitografia, la sinterizzazione laser selettiva e la modellazione a deposizione fusa.
Questo articolo discute i tipi di tecnologie di stampa 3D.
1. Stereolitografia (SLA)
La stereolitografia o SLA è una delle prime tecnologie di stampa 3D ed è ancora in uso oggi. La tecnologia utilizza il processo di fotopolimerizzazione della vasca per creare oggetti 3D.
In SLA, un oggetto viene realizzato esponendo una resina fotopolimerica alla luce, solitamente luce UV. Il processo prevede il puntamento di un raggio laser attraverso un serbatoio (vat) di fotopolimero liquido, la polimerizzazione selettiva e l'indurimento e la costruzione di uno strato alla volta.
Le parti stampate utilizzando questa tecnologia sono generalmente dimensionalmente accurate con finiture superficiali lisce, sebbene includano strutture di supporto. SLA è utilizzato nell'industria aerospaziale, automobilistica e medica, solo per citarne alcuni.
2. Sinterizzazione laser selettiva (SLS)
La sinterizzazione laser selettiva (SLS) è un tipo di tecnologia di stampa 3D basata sul processo di fusione a letto di polvere. Questa tecnologia è prevalentemente industriale ed è ideale per geometrie complesse, inclusi elementi negativi e interni, sottosquadri e pareti sottili.
La sinterizzazione è il processo per creare una massa solida di materiale riscaldandola, ma non fino al punto di fusione. La sorgente di calore è un potente laser utilizzato per sinterizzare materiali termoplastici in polvere per formare parti funzionali. Un materiale comunemente usato in SLS è il nylon.
Sia SLS che SLA si basano sul processo di fusione a letto di polvere e hanno un metodo di funzionamento simile. Ma a differenza di SLA, SLS non necessita di strutture di supporto poiché il pezzo è circondato da polvere non sinterizzata. Inoltre, le parti SLA sono generalmente più resistenti di SLA e hanno finiture superficiali più ruvide di quest'ultima.
3. Modellazione a deposizione fusa (FDM)
FDM, a volte indicato come Fused Filament Fabrication (FFF), è una popolare tecnologia di stampa 3D che utilizza il processo di estrusione del materiale. La tecnologia è uno dei metodi più convenienti per la produzione di parti e prototipi termoplastici personalizzati.
Una stampante FDM crea oggetti stratificando estrusioni di termoplastiche fuse tramite un ugello riscaldato mobile sulla piattaforma di stampa, dove si raffredda e si solidifica. Sebbene di solito funzionali, gli oggetti finiti tendono ad avere finiture superficiali ruvide e richiedono ulteriore lavorazione e finitura.
FDM è una delle tecnologie più utilizzate per i modelli di stampanti desktop domestiche. Ad esempio, puoi utilizzare una stampante FDM per stampare miniature da tavolo a casa.
FDM è una delle poche tecnologie di stampa 3D che utilizza materiali termoplastici di livello produttivo per stampare parti con caratteristiche termiche, chimiche e meccaniche eccezionali. I filamenti termoplastici utilizzati includono polietilene tereftalato (PET), acido polilattico (PLA) e acrilonitrile butadiene stirene (ABS). Le applicazioni comuni di FDM includono la stampa 3D di edifici e la realizzazione di dessert 3D.
Metal Binder Jetting (MBJ) è una tecnologia di stampa 3D che utilizza il processo di getto del legante per fabbricare oggetti metallici. Il getto di legante forma oggetti depositando selettivamente un agente legante su un letto di materiale in polvere.
In MBJ, un legante viene depositato dalle testine di stampa su un letto di polvere metallica, producendo oggetti con geometrie complesse. L'agente legante "incolla" la polvere di metallo insieme all'interno e tra gli strati.
Per creare un oggetto, i livelli vengono depositati uno sopra l'altro fino al completamento dell'oggetto desiderato. Una volta completato, dovrai implementare tecniche di post-elaborazione, come la sinterizzazione o l'infiltrazione, per produrre oggetti metallici funzionali.
È possibile utilizzare questa tecnologia con vari materiali (compositi di sabbia, polveri di ceramica e acrilico), a condizione che il legante li unisca efficacemente. Il getto del legante consente inoltre di aggiungere pigmenti colorati al legante per produrre parti di stampa a colori.
Il getto di leganti metallici è un processo veloce. Tuttavia, crea parti con una finitura superficiale granulosa che non è sempre adatta per parti strutturali. Per questo motivo, la tecnologia è ideale per la stampa 3D di metalli e la produzione in lotti a basso costo di parti metalliche funzionali.
5. Elaborazione digitale della luce (DLP)
Digital Light Processing o DLP è una tecnica di polimerizzazione in vasca. La tecnologia di stampa 3D funziona con i polimeri ed è molto simile allo SLA. Entrambe le tecnologie formano parti strato per strato utilizzando la luce per polimerizzare selettivamente la resina liquida nella vasca.
Una volta stampate le parti, dovrai pulirle dalla resina in eccesso ed esporle a una fonte di luce per migliorarne la resistenza. Come SLA, DLP può essere utilizzato per creare parti con un'accuratezza dimensionale di alto livello.
Le due tecnologie presentano anche requisiti simili per le strutture di supporto e la post-elaborazione. La loro principale differenza è la fonte di luce; DLP utilizza sorgenti luminose più convenzionali, come le lampade ad arco.
DLP può anche lavorare con una piccola quantità di resina per produrre parti accurate, risparmiando sui materiali e sui costi di gestione. A volte, tuttavia, le stampe 3D falliscono. La buona notizia è che puoi sempre riciclare le stampe 3D non riuscite.
Sia DMLS che SLM sono simili a SLS, tranne per il fatto che queste tecnologie utilizzano polvere di metallo anziché plastica per creare parti. Il processo utilizza un laser per fondere le particelle di polvere di metallo, fondendole strato per strato. I materiali tipici utilizzati includono rame, leghe di titanio e leghe di alluminio.
A differenza di SLS, sia DMLS che SLM necessitano di strutture di supporto a causa delle elevate temperature richieste durante il processo. È possibile rimuovere le strutture di supporto in post-elaborazione.
Inoltre, sia i prodotti finali SLM che DMLS tendono ad essere più resistenti e con ottime finiture superficiali. Una differenza notevole è che DMLS riscalda solo le particelle di metallo fino al punto di fusione mentre SLM le scioglie completamente. Un'altra differenza è che DMLS può formare parti da leghe metalliche mentre SLM produce parti a elemento singolo, come il titanio.
Qual è la migliore tecnologia di stampa 3D per il tuo progetto?
Ci sono diversi fattori da considerare quando si sceglie la tecnologia per la stampa 3D, inclusi il materiale richiesto, le caratteristiche visive o fisiche dell'oggetto finale e la funzionalità.
Ogni tecnologia di stampa 3D ha i suoi punti di forza e di debolezza che la rendono più adatta a progetti particolari.
Le tecnologie di stampa 3D più comunemente utilizzate sono la stereolitografia (SLA), la sinterizzazione laser selettiva (SLS) e la modellazione a deposizione fusa (FDM). Questo articolo illustra i diversi tipi di tecnologie di stampa 3D disponibili per aiutarti a scegliere la tecnica più adatta alle tue esigenze.
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Circa l'autore
Denis è uno scrittore di tecnologia presso MakeUseOf. Gli piace particolarmente scrivere di Android e ha un'evidente passione per Windows. La sua missione è rendere i tuoi dispositivi mobili e software più facili da usare. Denis è un ex addetto ai prestiti che ama ballare!
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