La stampa 3D è un processo di additive manufacturing volto alla realizzazione di oggetti tridimensionali a partire da un modello digitale 3D creato mediante appositi software CAD. È largamente impiegata nella produzione di prototipi e piccoli/medi lotti di prodotti che risulterebbero impossibili o troppo dispendiosi da realizzare con processi produttivi tradizionali.

Le tecnologie di stampa 3D più diffuse sono FDM (Fused Deposition Modeling) e SLA (Stereolithography): la prima impiega del filamento in materiale termoplastico che viene fuso ed estruso secondo la geometria desiderata, la seconda sfrutta fasci di luce UV per polimerizzare selettivamente particelle di resina liquida contenuta in una vasca.

Con i processi di stampa 3D è possibile realizzare praticamente qualsiasi geometria immaginabile, anche forme che risulterebbero impossibili da riprodurre mediante i tradizionali processi produttivi. Gli unici limiti sono dati dalle caratteristiche della macchina stampante, dalle capacità del progettista e dai materiali a disposizione per la stampa.

Prodotti stampati in 3D trovano impiego in innumerevoli campi, dall’ambito architettonico a quello aerospaziale (curiosità: sulla Stazione Spaziale Internazionale sono presenti delle stampanti 3D utilizzate per poter produrre componenti in caso di necessità!).

A partire da un’idea, uno schizzo a mano o un disegno complesso è possibile con l’ausilio di particolari programmi CAD (Computer Aided Design) trasformare qualsiasi geometria in un modello tridimensionale con tutte le caratteristiche necessarie al nostro scopo.

Una volta realizzato il modello CAD 3D, mediante software di slicing si produce in file interpretabile dalla stampante 3D contenente le istruzioni per il processo di stampa.

PLA: il più diffuso fra i materiali da stampa, restituisce ottime finiture superficiali ma resiste solo fino a temperature di ~60°C e pecca nelle caratteristiche meccaniche di resistenza e duttilità, per questo è generalmente impiegato per prodotti a solo scopo estetico

PET-G: materiale poco rigido ed estremamente resistente agli urti e alla radiazione UV del Sole, caratteristiche che lo rendono adatto ad essere utilizzato per realizzare componenti destinati a durare nel tempo. Resiste fino a temperature di ~75°C

ABS: una delle plastiche più diffuse negli oggetti di uso comune, il suo vantaggio principale è la resistenza a temperature che sfiorano i 105°C. La finitura superficiale dei manufatti può essere notevolmente migliorata tramite l’esposizione prolungata a vapori di acetone.

Additivati: la maggior parte delle plastiche da stampa possono essere additivate con particelle che gli conferiscono particolari caratteristiche fisico-meccaniche (fibra di carbonio, fibra di vetro, Graphene Plus®, particelle metalliche) o visive (fibre di legno, particelle fosforescenti, brillantini)

Flessibili: con particolari accorgimenti è possibile impiegare polimeri plastici flessibili per la realizzazione di componenti caratterizzati da bassa rigidezza, i due termopolimeri più largamente impiegati sono il TPU (Shore 95A) ed il TPE (Shore 83A)

Sono uno studente di Ingegneria Meccanica presso l’Università degli Studi di Firenze, da sempre sono appassionato di tecnologia e di fai da te, con l’iscrizione all’indirizzo meccanico-meccatronico dell’istituto tecnico superiore dove ho studiato ho sviluppato un forte interesse per i programmi CAD che ho imparato ad usare nel corso degli ultimi otto anni.

Di recente la mia passione per l’astronomia e l’autocostruzione di attrezzatura mi ha spinto a cercare metodi produttivi più efficienti per le mie necessità, così sono entrato nel mondo dell’additive manufacturing.