LOGIN
Sono ormai lontani i tempi in cui le stampanti 3D erano un prodotto di nicchia, dedicate solamente ai professionisti del settore. Con il calo dei prezzi, le stampanti 3D si sono imposte anche nel quotidiano di chi le utilizza per stampare oggetti per la propria casa e dedicarsi ai propri hobby.
C’è chi preferisce acquistare una delle tante disponibili sul mercato e chi decide di lanciarsi nella costruzione della propria stampante 3D, seguendo i tutorial e le istruzioni offerte dalla rete.
Non mancano neanche i progetti di crowdfunding, utili soprattutto per tentare nuove strade produttive anzitempo. Per poter scegliere la soluzione migliore, bisogna conoscere le caratteristiche da tenere in considerazione per trovare la stampante 3D più adatta alle proprie esigenze.
Come funziona una stampante 3D
Per iniziare, si avrà bisogno di un modello dell'oggetto che si vuole costruire. Può essere sia un modello realizzato con un programma di computer grafica tridimensionale (come Blender) o una scansione tridimensionale di un oggetto reale. Successivamente, il software che interfaccia il computer con la stampante 3D seziona il modello, trasformandolo in tanti, sottilissimi, strati, che verranno poi stampati (uno alla volta) dalla stampante.
Le modalità con cui gli oggetti vengono effettivamente stampati costituisce uno dei maggiori elementi distintivi delle stampanti 3D.
La gran parte dei modelli realizza gli oggetti sovrapponendo strati di materiale plastico fuso; le più avanzate e costose utilizzano resine fotosensibili e laser per darvi forme; altre ancora polvere di materiale plastico successivamente fusa ad alte temperature.
Perché acquistare una stampante 3D
Oggi acquistare una stampante tridimensionale è conveniente non solo dal punto di vista economico (i prezzi sono in continuo calo e alcuni modelli costano poche centinaia di euro), ma anche dal punto di vista funzionale. Come abbiamo in parte visto, sono in grado di realizzare oggetti di ogni tipo e forma, utilizzando anche materiali differenti dalla plastica.
Utilizzando modelli 3D appropriati, una stampante 3D può essere utilizzata per costruire in casa i giocattoli del bimbo, o bigiotteria di ottima fattura. O, ancora, segnaposto personalizzati per la festa del 18° compleanno o per il matrimoni. Oppure dare sfogo alla propria fantasia e realizzare oggetti a caso.
Le caratteristiche della stampante 3D
Area di stampa
Rappresenta la superficie massima occupabile dall'oggetto da stampare. Solitamente misurata nelle tre dimensioni (XYZ, come i nomi degli assi cartesiani corrispondenti), oggi gran parte delle stampanti 3D ha aree di stampa di almeno 15 centimetri cubici. Spazio non grandissimo ma sufficiente a realizzare gran parte degli oggetti che possono essere prodotti da dispositivi domestici.
Estrusori
L'estrusore è l'alter ego della testina delle stampanti bidimensionali. È l'estrusore che fonde il materiale plastico e lo dispone strato su strato per dare forma all'oggetto da stampare. La grandezza dell'ugello dell'estrusore determina, quindi, la grandezza degli strati e la precisione di stampa del dispositivo.
Larghezza del filamento
Gran parte delle stampanti commerciali oggi disponibili utilizza delle bobine di materiale plastico (ABS, Acrilonitrile butadiene stirene; e PLA, acido polilattico) realizzata con un filamento da 1,75 millimetri. Disponibili, comunque, anche bobine con filamento da 3 millimetri. Da sottolineare che il filamento non ha nulla a che vedere con la grandezza dello strato, dipendente (come detto) dall'estrusore.
Velocità di stampa
Questo parametro definisce la velocità con cui il motorino elettrico della stampante 3D muove l'estrusore sul piano di lavoro. La velocità di stampa può essere pesantemente influenzata dal tipo di materiale utilizzato e dalla complessità del modello da realizzare. In media, comunque, non deve essere inferiore ai 20 millimetri per minuto.
Risoluzione orizzontale
La risoluzione orizzontale di una stampante 3D indica il movimento minimo che l'estrusore può compiere e, di conseguenza, il livello minimo di dettaglio raggiungibile. Per ottenere oggetti di fattura pregevole, è necessario che la risoluzione orizzontale sia di almeno 0,03 millimetri (ovvero, un “pixel” di materiale plastico depositato ogni 0,03 millimetri).
Risoluzione verticale
Indica l'ampiezza minima di ogni strato di materiale depositato dall'estrusore. Maggiore sarà la risoluzione, meno definiti gli oggetti prodotti. Non sempre un valore più basso della risoluzione verticale si traduce in una qualità migliore di stampa. Infatti, se la maggior parte delle proposte sul mercato può tranquillamente compiere il proprio lavoro con questo dato impostato a 200 micron, e una parte è in grado addirittura di raggiungere i 100 micron, ci sono altri fattori che influiscono in maniera determinante sul risultato.
In alcuni casi, a “impedire” di raggiungere livelli più alti di accuratezza sono le impostazioni di base, che l’utente potrebbe modificare sperando di ottenere un risultato migliore.
Non sempre ciò ripaga: meglio effettuare un tentativo prima di ritrovarsi nel bel mezzo di una stampa con un progetto di bassa qualità. Inoltre, maggior qualità significa anche tempi più lunghi di stampa. Un compromesso che per i professionisti può rivelarsi essenziale ma che, per gli amatori, potrebbe voler dire ore in più di lavoro, oltre che consumi decisamente più elevati di quelli previsti per una stampante 3D meno precisa, e anche meno cara.
Tipologie di stampanti
Viste le caratteristiche più importanti delle stampanti 3D, vale la pena fare un rapido excursus sulle varie tipologie di stampanti.
- Stampanti 3D a filamento di fascia bassa: si tratta dei modelli più economici e meno precisi. Il metodo di stampa è quello del Filament deposition manufacturing (FDM): il filamento della cartuccia viene prima fuso dall'estrusore e poi depositato strato su strato sino a costruire l'oggetto desiderato. Questa tipologia di stampante può utilizzare due differenti tipologie di materiali plastici: l'ABS (simile a quello utilizzato per le costruzioni Lego) e il PLA (acido polilattico), materiale organico termoplastico e biodegradabile non molto resistente per la realizzazione di costruzioni durevoli nel tempo ma adatto a oggetti decorativi grazie al costo molto basso.
- Stampanti 3D a filamento di fascia alta: modelli più sofisticati e costosi rispetto ai precedenti. Dotati di una tecnologia di stampa FDM più avanzata e raffinata rispetto ai dispositivi di fascia bassa, possono stampare su strati più sottili (sino a 0,1 millimetri) e realizzare oggetti con una migliore definizione e precisione. Alcuni modelli, infine, sono dotati di estrusore multiplo, potendo così stampare oggetti multicolore.
- Stampanti 3D FDM non plastiche: alcune stampanti 3D FDM utilizzano materiali differenti rispetto all'ABS e al PLA. In questo caso, creta, plastilina e Sugru (materiale plastico di ultima generazione) sono tra le alternative più gettonate.
- Stampanti 3D stereolitografiche: tra i modelli più costosi presenti sul mercato, le stampanti stereolitografiche utilizzano particolari resine fotosensibili e un laser che ne modella forme e dimensioni. La resina viene colpita dalla luce del laser, dandole la forma desiderata e facendola solidificare. Il piano di lavoro viene quindi spostato e aggiunto un nuovo strato di resina pronta per essere lavorata. Tra le metodologie di stampa 3D è quella che permette la realizzazione di progetti più dettagliati e accurati, vista l’altissima risoluzione raggiungibile e alla quantità di materiali utilizzabili.
- Stampanti 3D a polvere: tra le tecniche di stampa tridimensionale più avanzate troviamo quella che impiega la polvere. In questo caso polvere di materiale plastico (ma anche vetro o metallo) viene stesa sul piano di lavoro e successivamente fusa con un laser o con solventi chimici. Questa operazione viene ripetuta per ogni strato, sino a che l'oggetto non assume la forma desiderata. È il metodo più utilizzato nelle applicazioni industriali, in relazione all’opportunità di replicare disegni caratterizzati da geometrie particolarmente complesse, con dovizia di particolari e dettagli in negativo. Senza bisogno di una struttura di supporto durante la realizzazione, le parti prodotte attraverso l’utilizzo di queste stampanti risultano ruvide ma, al contempo, estremamente resistenti.
Come scegliere la stampante 3D
Il primo parametro di cui tenere di conto nella scelta della stampante 3D da acquistare è la dimensione: non troppo grande né troppo piccola, con un’area di stampa - come già visto - almeno pari a quella media. Inoltre, bisogna ricordare che il dispositivo deve trovarsi perfettamente in piano, quindi una volta posizionata non dovrà essere spostata ripetutamente, pena il doverla bilanciare nuovamente. A questo si aggiunge il rumore: dovendo funzionare per ore consecutive, meglio scongiurare il rischio di arrivare a conclusione con i timpani (e i nervi) seriamente provati.
C’è poi la questione del materiale: il PLA è il migliore per l’uso casalingo. A basso impatto ecologico, dal prezzo contenuto e adatto a realizzare progetti senza particolari caratteristiche di stampo professionale o di resistenza a grande stress. Ultimo fattore, ma importante, è la qualità: sebbene non tutti abbiano bisogno di prodotti dalla precisione millimetrica (i più cari disponibili), non bisognerebbe comunque rinunciarvi del tutto. Si potrà optare per il miglior compromesso tra prezzo contenuto, capacità realizzativa medio-alta ed estrusori dalle dimensioni ridotte.
