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La stampa 3D ha subito una rapida evoluzione negli ultimi anni, passando da strumento prettamente scientifico, industriale e commerciale a dispositivo accessibile anche ai privati, sia per semplificazione di utilizzo che per acquisto economico. Oggi una stampante 3D costa qualche centinaio di euro e tutti possono acquistarne una per realizzare i propri oggetti tridimensionali preferiti e personalizzati.
Il processo di stampa Le stampanti 3D in commercio si basano principalmente su due tecnologie: le stampanti a filamento (FDM/FFF) e quelle a resina (SLA/DLP/LCD).
In entrambi i casi, il processo di funzionamento è quello della produzione additiva: la macchina stampa tanti strati di materiale uno sull’altro, fino a ricreare l’oggetto che si vuole ottenere. Ecco quali sono le principali caratteristiche, per quali scopi sono pensate e come scegliere quella più adatta alle proprie esigenze.
Stampanti 3D a filamenti: cosa sono e come funzionano
Le stampanti 3D a filamenti sono chiamate così perché utilizzano un filo termoplastico per la produzione degli oggetti. Il filo viene srotolato da un modulo estrusore che lo spinge verso l’estremità calda della testina di stampa, dove viene fuso e spinto fuori attraverso un ugello di metallo che lo deposita sulla piattaforma. Un po’ come una pistola a colla che si muove sulla piattaforma di stampa seguendo tre dimensioni (asse X, Y e Z). Il risultato è un filamento sottile che viene deposto strato dopo strato fino a quando l’oggetto è finito. Una volta raffreddato, il materiale si indurisce e l’oggetto stampato 3D è pronto.
I filamenti possono essere di diversi materiali, ognuno con le sue proprietà, come ad esempio il PLA o acido polilattico, che è il meno costoso, biodegradabile e inodore.
Un altro materiale molto diffuso è l’ABS (acrilonitrile butadiene stirene), che è più durevole del PLA ma richiede temperature più elevate per essere stampato. Poi ci sono il nylon, il PETG (polietilene tereftalato) e il TPU (poliuretano termoplastico). Tutti i materiali sono disponibili in diametri e colori differenti, e sul mercato si trovano numerosi materiali speciali, che vengono integrati con altri tipi di fibre, ad esempio di legno, metallo, pietra o carbonio, per personalizzare i propri progetti.
Le stampanti 3D a filamento sono quelle più economiche sul mercato anche le più diffuse tra chi le utilizza per l’hobbistica e la modellistica, la creazione di oggetti d’arte o ancora per produrre oggetti da utilizzare a casa, pezzi di ricambio e utensili. In commercio si trovano in vendita con la classificazione FDM (Fused Deposit Modeling) o FFF (Fused Filament Fabrication), dove la principale differenza è nel copyright: il funzionamento è lo stesso, ma la tecnologia FDM è brevettata da Stratasys, mentre quella FFF è open source.
Stampanti 3D a resina: cosa sono e come funzionano
La stampa 3D a resina si basa su un processo diverso nella fase finale del prodotto: dopo aver disposto strato su strato il materiale, l’indurimento avviene attraverso l’esposizione alla luce ultravioletta. Questa tipologia di stampa utilizza quindi resina liquida fotosensibile ed esiste in tre varianti: SLA o stereolitografia, DLP e LCD. La principale differenza tra le tre tecnologie riguarda il modo in cui il prodotto viene illuminato e fissato a fine produzione.
La SLA viene utilizzata soprattutto per l’hobbistica e solidifica la resina stampata illuminandola con una luce UV. Nel caso della stampa DLP, viene utilizzato un proiettore che proietta l’oggetto da stampare su una tela pixelata, così che venga illuminata l’area indicata dal display e fissato strato su strato. La tecnologia LCD invece utilizza uno schermo LCD come sorgente di luce UV per illuminare l’oggetto stampato.
La stampa 3D a resina permette di ottenere una precisione di produzione più elevata, con forme più complesse e di creare anche modelli trasparenti. Le resine in commercio sono di diversi tipi, ma la maggior parte è tossica ed emette fumi che richiedono una stanza apposita e ben ventilata per la produzione. Per questo motivo, le stampanti 3D a resina sono più costose e vengono impiegate anche per la medicina, l’odontoiatria, usi scientifici, design del prodotto e arte.
Stampanti 3D a resina o a filamenti: quale scegliere
Prima di scegliere la stampante 3D da comprare, ci sono alcuni fattori da valutare oltre ovviamente al costo. Le stampanti 3D a filamenti sono più economiche rispetto a quelle a resina, sia nel prezzo dei dispositivi che per quello dei materiali. Un altro fattore da tenere in considerazione è il software fornito con la stampate, che permette di convertire l’immagine del modello progettato dall’utente nelle istruzioni che controllano la stampante.
Il software influisce in modo importante anche sulla qualità di stampa finale, perché permette la creazione dell'oggetto da zero.
Per i principianti che si avvicinano al mondo della stampa 3D, il consiglio è quello di acquistare una stampante a filamento, che oltre a richiedere un investimento iniziale inferiore, è più semplice da gestire e non richiede l’acquisto e l’utilizzo di altri moduli, come ad esempio dispositivi per l’emissione di luce ultravioletta necessari alle stampanti 3D a resina. Inoltre, le resine possono emettere fumi tossici e richiedono uno spazio aerato apposito e vanno smaltite con cura, non possono essere gettate come semplici rifiuti. Per chi invece ha più esperienza e vuole creare dei prototipi e dei prodotti che siano molto precisi e di alta qualità, la stampa 3D a resina è la soluzione più adatta.
