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Il mondo delle stampanti 3D sta crescendo sempre più, abbandonando i tradizionali usi industriali e arrivando sempre più nelle case delle persone, cioè il settore consumer. Sempre più persone scelgono di usare questa tecnologia con scopi molto diversi tra loro: c’è chi la usa a livello professionale, mentre altri ne hanno fatto semplicemente un hobby molto interessante. Questo ha fatto sì che col tempo il mondo dei maker 3D diventasse sempre più affollato, mentre la tecnologia evolve offrendo nuovi modelli di stampanti basate su processi differenti.
Le stampanti 3D si distinguono in stampante a resina, a filamento o a metallo, ognuna con un suo meccanismo di funzionamento e stampa differente. Inoltre, ogni tipologia di stampante offre il suo miglior risultato per un tipo specifico di materiale o di destinazione d’uso. Per questo motivo, ogni maker dovrà conoscere le stampanti 3D e capire come funzionano per poter decidere quale è la più adatta per le sue esigenze e necessità, così da ottenere un risultato perfetto e l’oggetto desiderato.
Come usare una stampante 3D
La prima cosa da fare, in base alla tipologia di stampante e al materiale che viene utilizzato per la stampa, è scegliere il tipo di ‘inchiostro’ che verrà utilizzato. Una stampante a filamento è relativamente più facile da utilizzare per chi è alle prime armi, mentre le stampanti a resina sono di solito impiegate dai più esperti.
Essenziale è il progetto 3D, ossia quel file che andrà a dire alla stampante cosa stampare, come e in che dimensioni.
Solitamente i progetti 3D si trovano in file STL, il più comune, o in CAD. Si può creare un progetto 3D attraverso software o siti web appositi, oppure sceglierne uno già pronto direttamente dal web. Il primo passo è fare attenzione che la base abbia una buona adesione, magari utilizzando del nastro biadesivo. Si utilizzerà poi un programma di slicing per impostare tutti i parametri dividendo in strati il progetto 3D. La stampante 3D gestirà in automatico le temperature e, una volta settate, inizierà la stampa.
Tipologie di stampanti 3D
Le tipologie di stampanti 3D in commercio sono diverse e variano in base al materiale utilizzato e alla tipologia di stampa. La stampante 3D a filamento è la soluzione più classica nel panorama domestico, che utilizza la tecnologia Fused Deposition Modeling, o FDM. I filamenti di materiale vengono fusi e depositati dalla stampante su un piatto seguendo il modello 3D. La punta della stampante si muove su tre assi che indicano la larghezza, l’altezza e la profondità dell’oggetto, che sarà formato da strati su strati di materiale.
È considerata la più veloce ed economica, adatta quindi ai neofiti che si stanno approcciando alla materia.
Nonostante siano più complesse, stanno prendendo sempre più piede anche le stampanti 3D a resina. Queste stampanti offrono un livello di precisione maggiore e vengono utilizzate in ambiti dove la minuziosità è importante, come il modellismo o la gioielleria. Le stampanti a resina possono essere infatti di tre tipi: SLA, DLP e LCD. Il materiale è la resina fotopolimerizzanti: la stampante riesce a trasformare la resina, che è liquida, in una forma solida attraverso l’utilizzo della luce.
La differenza tra le tre tipologie è come l’oggetto viene illuminato: la SLA utilizza un laser UV, la DLP i proiettori digitali e le stampanti LCD utilizzano uno schermo LCD. La differenza tra stampanti a filamento e a resina si vede nel processo di stampa.
Le stampanti a resina lavorano “al contrario”: invece di far calare i filamenti dall’alto, il serbatoio si trova alla base della stampante, mentre la superficie, o piatto, su cui si stamperà l’oggetto, scende verso il basso.
La qualità degli oggetti stampati con printer 3D a resina è maggiore rispetto a quelle a filamento, ma bisogna tenere presente che le resine fotopolimerizzante sono difficili da trattare, oltre che potenzialmente tossiche. Questi materiali devono essere utilizzati solo in ambienti che siano adeguatamente progettati per la sicurezza, ben areati per evitare che i fumi tossici vengano respirati.
Bisogna evitare sia il contatto con la pelle che la respirazione dei fumi emanati durante la stampa, utilizzando dispositivi di protezione adeguati come guanti e mascherina. Anche la post-produzione è più complicata: l’oggetto dovrebbe essere lavato in alcol isopropilico o acqua e posto in box UV per far sì che si irrobustisca meglio.
Oltre alle stampanti a filamento e a resina, esistono le stampanti a laser e le macchine industriali. Le stampanti 3D a laser, o SLS, utilizzano un laser ad alta potenza per sciogliere e unire particelle di polvere di polimeri. In questo caso il materiale che viene più utilizzato è il nylon: leggero e resistente, è molto stabile ai cambiamenti chimici e al calore.
Le stampanti 3D di metalli sono considerate il futuro della produzione industriale. Anche in questo caso si parla di un processo additivo, molto utile quando si devono stampare oggetti in grandi quantità. Qui un laser fonde la polvere di metallo e crea l’oggetto strato su strato seguendo il modello CAD caricato in precedenza.
Come scegliere la stampa 3D giusta per noi
La scelta della tipologia di stampa che si vuole ottenere dipende soprattutto dal tipo di oggetto che si vuole stampare e dal suo utilizzo. Nel mare magnum delle stampanti 3D, è importante capire se l’oggetto fa parte di un lavoro di hobbistica, se si ha bisogno necessariamente di ottenere una superficie lucida, se l’oggetto deve essere in metallo e così via.
Se la scelta è dettata esclusivamente dalla necessità di usare un certo tipo di materiale, sarà più semplice scegliere la stampante adatta. Se invece si vuole guardare al risultato, la stampante 3D a filamento è consigliata ai neofiti della stampa 3D, mentre un maker più esperto saprà utilizzare anche una stampante 3D a resina. Per quanto riguarda la stampa 3D laser o di metalli, sono le più adatte all’uso industriale.
Come creare un modello 3D e dove trovarli online
Per poter stampare un oggetto con una stampante 3D professionale si avrà bisogno prima di tutto di un progetto 3D, ossia una forma tridimensionale che corrisponde all’oggetto che si vuole creare. Il formato di model 3D più famoso è il STL. Si può creare un progetto 3D attraverso un software dedicato come Blender o Autodesk123D Catch.
Se non si vuole fare il download di un software sul proprio dispositivo, si può anche utilizzare un sito di progettazione 3D come Sketchup.
Oppure si può creare un progetto 3D utilizzando la tecnica della fotogrammetria, che permette di unire tutte le foto dello stesso soggetto scattate da diverse angolazioni. Sono molti i siti internet che permettono di scaricare gratuitamente modelli 3D già pronti per la stampa.
Le community di maker sono molto attive e collaborative: esistono piattaforme dove ogni utente può caricare il proprio progetto 3D, mentre chi è interessato lo scarica per provarlo sulla propria stampante. Questo permette di avere modelli 3D sempre aggiornati e testati. Tra i siti più famosi troviamo 3D Warehouse, Thingiverse, Prusaprinter e Instructables.
