La stampa 3D è nota alla comunità degli ingegneri sin dalla fine degli anni ’80 del secolo scorso, quando era considerata come un metodo di prototipazione rapida. Nel corso dei successivi due decenni e oltre, sono stati elaborati diversi approcci da parte di diverse aziende per cercare di ottenere il massimo dalla stampa 3D. I principali sviluppi sono stati nella maggiore sofisticazione delle stampanti 3D e nell'ottenere velocità di produzione superiori combinate a costi inferiori, ad una maggiore semplicità d’uso e ad una versatilità superiore.
Oggi, la stampa 3D è in grado di mitigare gli aspetti legati al costo, al tempo e all'incertezza, associati alla prototipazione rapida, che provengono dalla necessità di progettare e di realizzare le apparecchiature. La tecnologia costituisce ora un modo accettato per produrre prototipi commerciali e per la produzione in piccole e medie quantità.
Stampa 3D FDM
La stampa 3D con modellazione a deposizione fusa (FDM), cui si fa riferimento in questo articolo, è un processo additivo, il che significa che, piuttosto che partire con un pezzo di materiale di grandi dimensioni e ritagliare la forma richiesta, questo approccio usa una tecnica di deposizione a strati per produrre oggetti solidi a partire da diversi strati 2D di materiale con qualsiasi spessore sia stato esso specificato.
Come guidare il processo di stampa
Le informazioni di controllo digitale usate per guidare il processo di stampa sono inviate alla stampante 3D attraverso un software specifico per la stampante. Tuttavia, dapprima occorre generare un modello 3D, facendo uso di un programma di modellizzazione 3D o di un sistema CAD, poi è necessario salvarlo in un formato di file, come STL, e convertirlo con un software appropriato per stampanti 3D nelle informazioni di controllo necessarie per poter essere utilizzate dalla stampante 3D. In alternativa, è possibile effettuare una copia degli articoli esistenti usando uno scanner 3D. Chiaramente, ciò elimina una fetta consistente dei processi tradizionali di produzione e persino di quelli di finitura, dal momento che ci sono ora stampanti 3D che possono realizzare prodotti in un’ampia gamma di colori e di materiali. Ciò significa che un grande vantaggio della stampa 3D è che consente ai produttori di offrire servizi di produzione senza la necessità per i clienti di effettuare un qualsiasi esborso di sorta per dotarsi di beni strumentali.
Il modello RF1000
Un esempio tipico di una stampante 3D è l’RF1000 di Conrad che consente di realizzare prototipi basati su modelli, modelli architetturali, package, componenti e persino creazioni hobbistiche. Disponibile in formato preassemblato o come kit assemblabile da parte degli utenti, la stampante può produrre modelli in scala unici o lotti di produzione limitati. Il materiale standard offerto per i componenti stampati in 3D su questa stampante è PLA, un polimero termoplastico biodegradabile. Questo materiale offre una stampa a basso costo, una semplice lavorazione ed una finitura nitida e dettagliata. È anche disponibile una selezione di altri materiali, inclusi ABS, gomma, nylon ed una varietà di materiali speciali che possono fornire una finitura che imita l’aspetto del legno o del metallo.
Caratteristiche principali del modello RF1000
Con una camera di stampa da 230 mm x 245 mm x 200 mm, l’RF1000 può produrre singoli modelli di grandi dimensioni o stampare più oggetti di piccole dimensioni simultaneamente. Guide profilate di qualità industriale, cavi di connessione e supporti assicurano una stampa accurata e ad alta precisione. Per la semplicità d’uso, questa stampante può essere azionata attraverso una porta USB o attraverso un’interfaccia SD card incorporata. Essa ha anche uno schermo per la visualizzazione dei dati, che mostra i processi attualmente in corso, e una funzione tastierino per regolare le impostazioni. Altre caratteristiche includono un processo di calibrazione automatica e una testa di stampa in ceramica riscaldata con una superficie ruvida, di modo da poter rimuovere rapidamente gli oggetti fabbricati dopo il raffreddamento.
Il modello renkforce RF2000
La stampante 3D avanzata a doppio estrusore renkforce RF2000 è stata aggiunta al modello RF1000 all'inizio di quest'anno. A differenza della piastra calda usata precedentemente nell'RF1000, questo nuovo dispositivo è dotato di una piastra in vetroceramica che offre un supporto più alto per l’oggetto. L’RF2000 è adatto per applicazioni più complesse e offre funzionalità quali la stampa bicromatica e la capacità di creare oggetti 3D utilizzando materiali solubili in acqua come strutture di sostegno. Queste attività sono supportate da una ventola di raffreddamento supplementare.
Funzionalità delle stampanti 3D
Una funzionalità chiave sia dell’RF1000 e dell’RF2000 è la possibilità di essere dotati di un adattatore opzionale per macchine fresatrici e per incisione fornite da Proxxon e Dremel. In combinazione con il tavolo di orientamento in alluminio, entrambe le stampanti supportano la fresatura di materiali quali legno, acrilico, schede a circuito stampato e persino materiali morbidi. Per massimizzare la qualità di stampa e per estendere ulteriormente la varietà di materiali stampabili, la selezione di componenti aggiuntivi per l’RF1000 include un alloggiamento acrilico che assicura una temperatura controllata all'interno della stampante.
Il nuovo dispositivo 3D Printbox
Sia l’RF1000 che l’RF2000 sono stati progettati per lavorare senza problemi con un nuovo dispositivo noto come ‘3D Printbox’. Questa unità di controllo è preconfigurata per l’uso con l’RF1000 e con l’RF2000 per fornire agli utenti un dispositivo plug and play che è in grado di gestire e di monitorare la stampante 3D, mentre questa è in uso. Per massimizzare ulteriormente la qualità di stampa e per espandere la varietà di materiali stampabili, gli accessori della stampante RF1000 includono inoltre un alloggiamento in acrilico che assicura una temperatura controllata all'interno della stampante. La connettività cloud integrata consente di avere accesso ai suoi dati di modellazione 3D e alla stampa ovunque nel mondo.
Una vasta gamma di opzioni
Non è un’esagerazione affermare che la stampa 3D ha rivoluzionato la creazione di prototipi e che gli ingegneri che cercano di produrre componenti hanno a disposizione una gamma di opzioni di gran lunga ben più vasta del passato. Ora possono acquistare essi stessi un apparecchio di ultima generazione e creare internamente i propri componenti.
Shawn Silberhorn, Supplier Business Development Manager, Conrad
