Cos’è la stampante 3D e come funziona

Stampante 3D: l’evoluzione della stampa

La tecnologia continua inevitabilmente ad evolversi grazie alle nuove realtà digitali e alla creazione di strumenti che stanno rivoluzionando non solo la vita quotidiana dei singoli individui, ma anche la produzione aziendale di oggetti. L’esempio è quello della stampante 3D. La rivoluzione è ormai un dato di fatto.

Infatti, se prima tale strumento era una realtà che poteva essere alla portata esclusiva delle grandi aziende, ora è accessibile a tutti, dalle medie e piccole società, al privato all’interno della propria casa. L’utilizzo di tale strumento sta rivoluzionando diversi settori. Ma che cos’è la stampante 3D? Come funziona questo strumento? Quali sono i campi di applicazione? Di seguito andremo ad analizzare i singoli aspetti in modo da poter comprendere in modo più profondo i cambiamenti che sta portando sul mercato.

Stampiamo in 3d: cos’è questa nuova realtà

La stampante è uno strumento presente ormai in tutti gli uffici, aziende e case. Il sistema su cui si basa è utilizzare una testina e un piano per imprimere sul foglio ciò che scriviamo al computer. Si parla quindi di un sistema bidimensionale o anche definito in 2D.

Quando stampiamo in 3D, si fa riferimento invece a una realtà a tre dimensioni: altezza, larghezza e profondità. La grande rivoluzione che si determina attraverso questa nuova tipologia di stampa è quella di poter creare un oggetto che abbia quindi una forma ben precisa, una sua altezza e una larghezza.

Per questo spesso si dice che le stampanti in 3D sono l’evoluzione di quelle in 2D. Grazie quindi a questo strumento è possibile ideare direttamente dei pezzi unici, senza eventualmente assemblare i materiali.

L’immagine di ciò che si va a creare viene determinata attraverso un modello digitale sviluppato quasi sempre con dei software di tipo CAD, i quali permettono di riprodurre sullo schermo le tre dimensioni. Una volta completato il progetto, inizia la stampa.

Come stampiamo in 3D in modo professionale

Ma come funziona una stampante in 3D? Lo strumento è caratterizzato ovviamente da una struttura in cui è racchiuso il meccanismo di creazione, ovvero il motore, e una superficie solida su cui verrà creato l’oggetto. Inoltre sono presenti gli assi delle tre dimensioni, che permettono di determinare lo spazio adatto alla creazione di un oggetto.

Al posto della testina del modello bidimensionale, troviamo un particolare elemento che viene chiamato estrusore. Questo svolge gran parte delle funzioni previste all’interno del processo 3d. Infatti attraverso l’estrusore arriva il materiale scelto, proveniente dal serbatoio, che viene fuso dall’estrusore in modo da determinare i filamenti adatti per ideare un oggetto.

L’estrusore si muoverà in base alle coordinate dei tre assi, indicate dal progetto grafico determinando quindi, strato dopo strato, la formazione dell’oggetto. Al posto del toner vengono utilizzate differenti tipologie di materiali, presenti in un apposito serbatoio, che permettono di realizzare un pezzo.

Spesso si utilizzano dei polimeri plastici come il nylon o l’alumide, molto facili da applicare, flessibili e resistenti. Tra le sostanze plastiche viene anche impiegato l’acrinolitrile butadiene stirene, comunemente conosciuto con il termine di ABS che permette di produrre degli elementi che siano al contempo leggeri e duri.

Inoltre l’applicazione delle stampanti nell’ambito ingegneristico e nella meccanica ha portato anche ad utilizzare i metalli, come ad esempio l’acciaio, ma anche quelli più nobili come l’oro e l’argento. Anche il campo degli alimenti è stato rivoluzionato. Grazie alle stampanti 3d sarà possibile infatti creare delle figure con lo zucchero oppure il cioccolato, dando vita alla fantasia dell’artigiano e a opere di gusto di nuova generazione.

Stampante 3D: prezzo

Se un tempo questi strumenti erano solo una realtà accessibile alle grandi aziende, ora grazie allo sviluppo delle tecnologie, i costi delle stampanti 3D sono invece avvicinabili dalla maggior parte delle piccole e medie imprese e anche dai privati.

La loro diffusione ha previsto la creazione di numerosi modelli. Quelli per ora più diffusi prevedono la creazione di oggetti monocromatici. L’applicazione del colore avviene in una fase successiva. Le stampanti che permettono la creazione di un oggetto e la contempo anche di mescolare differenti colori, sono meno diffuse dato anche i costi elevati.

I prezzi sono differenti. Il costo stampante 3D va dai ai 250 € ai 1.200 €, per raggiungere diverse decine di migliaia di euro per i modelli industriali. La scelta è strettamente legata alla tipologia di funzione di tale strumento e alla grandezza dell’oggetto che deve essere creato.

In quali settori si applicano le stampanti 3D

La vera rivoluzione che questi strumenti stanno determinando si può evidenziare nel loro utilizzo in campi molto diversi. L’applicazione principale è quella della produzione industriale e dell’artigianato, ma grazie all’utilizzo di un maggior numero di polimeri e di materiali, le stampanti in 3D hanno invaso differenti settori:

oggettistica: sono sempre di più le aziende che sfruttano questo strumento per creare oggetti personalizzati e finiti che possono essere immessi direttamente sul mercato. Il processo produttivo quindi viene completamente rivoluzionato, dato che i componenti spariscono e anche la fase di assemblaggio, i tempi si riducono e i prezzi si abbassano
ingegneria e architettura: anche il mondo delle costruzioni e delle ideazioni di strutture e arredi è stato influenzato dalla diffusione delle stampanti in 3d. Sarà possibile creare i progetti tridimensionali in ogni singolo loro aspetto, da riprodurre poi in scala più grande. Inoltre sono sempre di più le ideazioni di strutture che sfruttano la composizione dei singoli pezzi che vengono assemblati in base al modello tridimensionale per la realizzare architetture ecosostenibili.
medicina: grazie all’applicazione di materiali resistenti e leggeri, le stampanti 3D stanno entrando anche nel mondo medico, con la produzione delle protesi che possono essere applicate sia all’esterno che all’interno del corpo umano. Il processo di creazione è rapido, permettendo quindi una disponibilità immediata e misure che si adattano perfettamente alle esigenze. Inoltre il costo è nettamente ridotto rispetto a quelle delle protesi ordinarie permettendo una loro diffusa applicazione.
alimentazione: le stampanti stanno rivoluzionando anche il settore del cibo. Sono già tante le aziende che impiegano questi strumenti per poter realizzare prodotti con materiali come zucchero e cioccolato che siano originali e innovativi.