Introduzione alla Fabbricazione Additiva

La fabbricazione additiva FA (comunemente conosciuta come stampa 3D) è una tecnologia molto recente, nata solo negli anni '80 e ancora in totale scoperta ed evoluzione. Le possibili tecnologie e i materiali utilizzabili sono moltissimi, dal polimero al metallo, dall'alluminio al titanio e anche oro e cioccolato. Si sviluppa in tantissimi settori grazie alla sua flessibilità, leggerezza dei pezzi e libertà geometrica permessa; ambiti come aerospazio, motorsport o gioielleria.

Le tecniche additive si basano sul principio della stratificazione: immaginate un oggetto, uno qualsiasi, e tagliatelo in tante piccole "fette" orizzontali. Ecco, avete appena preparato un pezzo per la FA! La macchina infatti "stamperà" lo strato, e una volta finito continuerà con lo strato successivo fino ad avere un pezzo intero tridimensionale. Questa operazione viene automaticamente fatta dai software, all’operatore rimane solo disegnare la parte e decidere lo spessore dello strato (più è piccolo, più precisa sarà la parte). Ovviamente quest’operazione porta con se anche un difetto, il cosiddetto effetto scalino. Infatti la divisione in strati genera un difetto di approssimazione del solido, come appunto tanti scalini: più grande sarà lo strato, maggiore sarà il difetto. Dall’altra parte, strati troppo sottili richiedono tempi molto più lunghi: una soluzione è il sistema adattivo, che usa strati più grandi dove non è necessaria particolare precisione (superfici perpendicolari o semplici) e più sottili per geometrie curve e complicate.

Il compito dell’operatore è quello di disegnare la parte tramite software CAD (Computer Aided Design): una volta completato il progetto, il file deve essere salvato in formato .stl. Dopodichè, il file .stl viene inserito nei software di preparazione alla stampa (Cura, Slicing…), dove vengono decisi tutti i possibili parametri di macchina (temperatura, spessore dello strato, percentuale di riempimento, velocità, supporti…). Il software genererà quindi un codice G-Code, che contiene tutte le informazioni per la macchina, che può essere salvato su una scheda SD o microSD ed inserito in macchina oppure, per mezzo di un cavo o di un segnale ad onde elettromagnetiche (comunemente definito wireless), può essere trasmesso riga per riga dal computer alla macchina. A questo punto la stampante è pronta per partire.

Processo di come si passa da un progetto Virtuale fatto al CAD ad un prodotto finale Fisico reale

La tecnologia ha ovviamente ancora molti limiti: in primis, molte tecniche non accettano i sottosquadri (lo strato verrebbe depositato sul vuoto!). Per risolvere questo problema si aggiungono dei supporti su cui i sottosquadri poggiano e che poi andranno eliminati , causando quindi lavoro in più, uso di materiale di scarto e superfici alla fine rovinate.

Nonostante i tanti limiti che ancora ci sono, questa tecnologia ha un potenziale incredibile, permettendo di dare un completo sfogo alla fantasia. Per citare Walt Disney: "se puoi immaginarlo, puoi stamparlo!"

 

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