Come funziona la stampa 3D?

Immagina una pistola per colla a caldo controllata da robot che usa la plastica anziché la colla e hai le basi per una stampante 3D. Fili di plastica vengono inseriti in una testina di stampa, che viene riscaldata per fondere il materiale. La testina di stampa si muove molto precisamente in tre dimensioni e lascia cadere linee di plastica sul piano di stampa, la tabella su cui stampa. La stampante fa questo più e più volte, costruendo strati di plastica fino a formare una parte 3D.

Tutto inizia con i modelli 3D

Ogni oggetto stampato su una stampante 3D inizia con un modello 3D. Questi sono solitamente realizzati in un programma CAD progettato per lavorare su modelli 3D reali, come TinkerCAD, Fusion360 o Sketchup. Questo è un po 'diverso dal modo in cui i modelli 3D potrebbero essere realizzati per film o giochi, anche se potreste sicuramente stampare cifre molto dettagliate dal software di modellazione 3D tradizionale.

Un vantaggio di una stampante 3D è che può stampare quasi tutto. Alcuni modelli sono così complessi che sono impossibili da realizzare con tecniche di produzione tradizionali come lo stampaggio o il routing CNC, ed è qui che le stampanti 3D assumono un ruolo fondamentale. Tuttavia, non sono solo usati per creare forme geometriche di fantasia, dato che di solito è molto più economico per un reparto R & D di una grande fabbrica stampare un singolo modello in plastica piuttosto che allestire l'intera fabbrica per fare la parte vera. Questo è chiamato prototipazione, facendo una bozza di massima per aiutare a testare la copia finale senza sprecare tempo e materiali preziosi.

Affettare il modello per la stampa

Poiché una stampante non capisce come prendere una mesh 3D complessa e trasformarla in un modello stampato, il modello 3D deve essere decodificato in informazioni che la stampante può comprendere. Questo processo viene chiamato slicing poiché prende le scansioni di ogni livello del modello e indica alla stampante come dovrebbe spostare la testina di stampa per creare ogni livello a turno. È fatto con l'aiuto di un'affettatrice, un programma che gestisce tutto questo per te, come CraftWare o Astroprint.

L'affettatrice gestirà il "riempimento" del modello, creando una struttura reticolare all'interno di un modello solido per conferirgli maggiore stabilità. Questo è un settore in cui le stampanti 3D brillano: possono stampare materiali molto resistenti con densità davvero basse, creando strategicamente sacche d'aria all'interno del modello e rendendolo molto più leggero.

Un'altra cosa che gli handle di slicer sono le colonne di supporto. Poiché la stampante non è in grado di deporre plastica nell'aria, è necessario creare colonne di supporto per consentire alla stampante di colmare il divario. Questi sono rimovibili ma vengono utilizzati nel processo di stampa per garantire che non collassi.

Una volta che l'affettatrice è terminata, invierà i dati alla stampante 3D per avviare il processo di stampa.

Aspettando molto tempo

Una volta avviata la stampante, noterai il problema principale della stampa 3D oggi: è tremendamente lento. Mentre una stampante 2D può stampare un intero libro in un paio di minuti, la maggior parte delle stampe 3D richiederà diverse ore, se non giorni, per terminare la stampa. E se hai incasinato le impostazioni, non hai configurato correttamente l'affettatrice, o ti sei imbattuto in esso un po ', potresti perdere l'intera stampa.

Ci sono alcune tecnologie più veloci che producono spruzzi nel settore, come Carbon M1, che utilizza i laser sparati in un letto di liquido e ne estrae la stampa, accelerando significativamente il processo. Ma questi tipi di stampanti sono molte volte più complicate, molto più costose e funzionano solo con la plastica finora.

Quindi dovrei comprare una stampante 3D?

Se non ti interessa progettare e stampare parti, non sostituirai la tua noiosa stampante 2D in qualsiasi momento.

Le stampanti che la maggior parte dei consumatori acquisteranno di solito stampano in plastica, anche se ci sono stampanti esotiche (e costose) usate nel settore che possono stampare praticamente qualsiasi cosa. C'è persino una stampante 3D in grado di stampare carne artificiale. La tecnologia si sta muovendo molto rapidamente e ha implicazioni significative in molti settori. Sicuramente, un giorno, potrai stampare pasti gourmet da una stampante alimentare commestibile, ma fino ad allora rimane un hobbista e un dispositivo industriale.

Tuttavia, con i prezzi che scendono continuamente, può essere un hobby divertente, specialmente se si costruisce qualcosa in cui vengono utilizzati piccoli modelli in plastica.

Crediti immagine: Kaca Skokanova / Shutterstock