Sono disponibili vari tipi di stampanti 3D oltre a quella nel tuo capannone che stampa plastica.
La stampa 3D viene utilizzata in quasi tutti i settori, tra cui 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 è possibile utilizzare per creare oggetti stampati in 3D. Quelli comuni includono stereolitografia, sinterizzazione laser selettiva e 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 realizzare oggetti 3D.
In SLA, un oggetto viene realizzato esponendo una resina fotopolimerica alla luce, di solito la luce UV. Il processo prevede il puntamento di un raggio laser attraverso un serbatoio (vasca) di fotopolimero liquido, la polimerizzazione e l’indurimento selettivi e la costruzione di uno strato alla volta.
Le parti stampate utilizzando questa tecnologia sono solitamente dimensionalmente accurate con finiture superficiali lisce, sebbene includano strutture di supporto. SLA è utilizzato nei settori aerospaziale, automobilistico e medico, 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 del letto di polvere. Questa tecnologia è prevalentemente industriale ed è ideale per geometrie complesse, tra cui caratteristiche negative e interne, sottosquadri e pareti sottili.
La sinterizzazione è il processo di produzione di una massa solida di materiale riscaldandola, ma non fino al punto di fusione. La fonte di calore è un potente laser utilizzato per sinterizzare 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 del letto di polvere e hanno un metodo di funzionamento simile. Ma a differenza di SLA, SLS non ha bisogno di strutture di supporto in quanto il pezzo è circondato da polvere non sinterizzata. Inoltre, le parti SLA sono generalmente più resistenti di SLA e hanno finiture superficiali più ruvide rispetto a quest’ultimo.
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 termoplastiche e prototipi personalizzati.
Una stampante FDM realizza oggetti stratificando estrusi di materiali termoplastici fusi tramite un ugello riscaldato in movimento sulla piattaforma di costruzione, dove si raffredda e si solidifica. Sebbene di solito funzionali, gli oggetti finiti tendono ad avere finiture superficiali ruvide e richiedono ulteriori lavorazioni e finiture.
FDM è una delle tecnologie più utilizzate per i modelli di stampanti desktop domestiche. Ad esempio, è possibile utilizzare una stampante FDM per stampare miniature da tavolo a casa.
FDM è una delle poche tecnologie di stampa 3D che utilizzano materiali termoplastici di produzione per stampare parti che hanno grandi attributi termici, chimici e meccanici. 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 produzione di dessert 3D.
4. Metal Binder Jetting (MBJ)
Metal Binder Jetting (MBJ) è una tecnologia di stampa 3D che utilizza il processo di binder jetting per fabbricare oggetti metallici. Il binder jetting forma oggetti depositando selettivamente un agente legante su un letto di materiale in polvere.
In MBJ, un agente legante viene depositato da testine di stampa su un letto di polvere metallica, producendo oggetti con geometrie complesse. L’agente legante “incolla” la polvere metallica insieme all’interno e tra gli strati.
Per creare un oggetto, i livelli vengono depositati uno sopra l’altro fino a quando l’oggetto desiderato non è completo. 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 ceramiche e acrilico), a condizione che il legante li unisca efficacemente. Binder jetting consente inoltre di aggiungere pigmenti di colore al legante per produrre parti di stampa a colori.
Il getto del legante metallico è un processo veloce. Tuttavia, crea parti con una finitura superficiale granulosa che non sono sempre adatte per le parti strutturali. Per questo motivo, la tecnologia è ideale per la stampa 3D di metalli e la produzione in batch 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 polimeri ed è molto simile a 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 una precisione 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 fonti di luce più convenzionali, come le lampade ad arco.
DLP può anche lavorare con una piccola quantità di resina per produrre parti accurate, risparmiando sul materiale e sui costi di gestione. A volte, tuttavia, le stampe 3D falliscono. La buona notizia è che puoi sempre riciclare le stampe 3D fallite.
6. Sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) e fusione laser selettiva (SLM)
Sia DMLS che SLM sono simili a SLS, tranne per il fatto che queste tecnologie utilizzano polvere metallica anziché plastica per creare parti. Il processo utilizza un laser per fondere le particelle di polvere metallica, 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 hanno bisogno di strutture di supporto a causa delle alte 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 metalliche 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, tra cui 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 copre i diversi tipi di tecnologie di stampa 3D disponibili per aiutarti a scegliere la tecnica che meglio si adatta alle tue esigenze.
