24
Officelayout 156
gennaio-marzo 2014
Le opportunità e le sfide
della
stampa 3D
Nata come strumento di prototipazione rapida, la stampa 3D si afferma come tecnica produttiva
per la costruzione di prodotti finiti, con notevoli vantaggi dal punto di vista della creatività per la
possibilità di inventare e sperimentare a costi molto bassi
di Giancarlo Magnaghi
Molte aziende hanno già adottato questa tecnologia come
componente del processo di progettazione per ottenere una
serie di vantaggi, quali:
• maggiore innovazione (possibilità di stampare prototipi,
perfezionare i progetti e ripetere il ciclo in poche ore);
• migliore comunicazione (un modello 3D realistico a colori
ha un contenuto informativo maggiore rispetto a
un'immagine su computer);
• minore time-to-market (la stampa 3D di prototipi su
richiesta consente di snellire i cicli di progettazione);
• minori costi di sviluppo (riduzione dei costi di
prototipazione, identificazione precoce degli errori di
progettazione, riduzione degli spostamenti verso gli
impianti produttivi);
• acquisizione di nuovi clienti (possibilità di mostrare
modelli 3D realistici a potenziali clienti, sponsor e
stakeholder).
A questa nuova frontiera tecnologica
Officelayout
dedica
una serie di articoli che approfondiranno le implicazioni
della stampa 3D nel design e nell’architettura sia per gli
aspetti di progettazione e prototipazione che per le
possibilità di produrre oggetti funzionali.
Tecnologie e processi
Per la stampa 3D sono disponibili numerose tecnologie, che
si differenziano per il modo in cui sono costruiti gli strati che
creano gli oggetti.
La stereolitografia
(SLA) è la tecnologia originale (brevettata
nel 1986 da Charles Hull, inventore della stampa 3D e fonda-
tore della prima società produttrice di stampanti, la 3D Sy-
stems). Utilizza come materia prima una resina liquida detta
fotopolimero liquido
, contenuta in un serbatoio (VAT), che
viene polimerizzata da un raggio laser a raggi ultravioletti
(UV) strato dopo strato si indurisce a contatto con l’aria cre-
ando oggetti tridimensionali.
La stampa 3D è un processo di produzione di oggetti
tridimensionali che, a partire da un modello digitale,
permette di creare oggetti completi o parti di essi. È una
tecnica di produzione additiva che costruisce gli oggetti
aggiungendo materiale attraverso un processo di
stratificazione sequenziale, invece di asportare porzioni di
materiale come avviene con le tradizionali macchine utensili.
I vantaggi sono la riduzione del materiale impiegato nei
processi di fabbricazione e la possibilità di creare oggetti di
difficile realizzazione con le tecniche tradizionali.
I materiali utilizzati sono materie plastiche, metalli,
ceramiche, argilla e sabbia, vetro, pasta di legno, carta,
cioccolato e persino cellule viventi (bio-printing). Queste
materie prime sono utilizzate dalle stampanti sotto forma
di liquidi, polveri, filamenti o lamine.
I prodotti finiti offrono vari benefici, poiché possono essere
più leggeri a parità di robustezza, possono avere forme non
realizzabili con gli altri processi produttivi, si possono
stampare oggetti multicolore senza bisogno di successive
operazioni di verniciatura e si possono produrre in un’unica
passata oggetti che richiederebbero l’assemblaggio di più
componenti. Poiché ogni oggetto è prodotto individualmente,
è una soluzione ideale per la mass customization e per la
creazione di oggetti personalizzati.
Fino al 2010, a causa della scarsa disponibilità di materiali
con caratteristiche adeguate, gli oggetti prodotti dalle
stampanti 3D non potevano essere utilizzati come prodotti
finiti a causa delle modeste proprietà fisiche (robustezza,
resistenza al calore, finitura superficiale, colore, etc).
Nell’ultimo triennio le stampanti e i materiali hanno fatto
passi da gigante e i costi di acquisto e di esercizio hanno
subito una drastica riduzione, tanto da rendere
conveniente anche dal punto di vista puramente
economico produrre con le tecnologie additive alcuni tipi
di oggetti in mercati specifici.
La stampa 3D si prospetta dunque come un’innovazione
che potrebbe cambiare radicalmente l’approccio al design, e
ovviamente al mercato.
TECNOLOGIE
