La tecnologia si evolve velocemente negli ultimi anni, mentre sorgono nuove opportunità che possono essere colte sia nel campo tecnico che in quello artistico. Tra queste c’è la stampa 3d, che si presenta sin dall’inizio come un’evoluzione tridimensionale della stampa tradizionale, ma che è in grado di creare oggetti semplicemente sovrapponendo uno strato all’altro, formando un elemento accuratamente progettato con disegno tecnico 3d. Con questa tecnica si può realizzare qualsiasi tipo di modello, tuttavia rimangono alcuni interrogativi da rispondere: Esattamente, a cosa serve una stampante 3d? Quali sono i suoi campi d’utilizzo?
Cos’è e come funziona una stampante 3d?
Come una stampante tradizionale, che con il getto d’inchiostro fa muovere orizzontalmente la testina lasciando righe su un foglio che scorre in avanti, una stampante 3d muove tale testina lungo le 3 assi dimensionali attraverso un processo additivo, ossia sovrapponendo strato dopo strato un materiale. Negli utilizzi più comuni i materiali scelti per formare l’immagine selezionata sono plastica e derivati. I tempi sono decisamente più lunghi della comune stampa su foglio poiché, oltre a lavorare sulle 3 dimensioni, individua i punti vuoti e quelli da riempire.
Il modello da stampare viene realizzato da computer attraverso software di disegno tecnico come AutoCAD, 3d Studio Max, Sculptris o SketchUp, o di disegno creativo come le funzioni 3d di Illustrator, mediante la tecnica estrusione. Una volta terminato il modello 3d specificando le esatte proporzioni e dimensioni, si può iniziare la stampa con la stampante 3d collegata al computer e con apposito driver installato.
La qualità di stampa è definita dallo spessore di creazione, ossia la dimensione verticale dello strato di materiale rilasciato in ogni passata: più sarà sottile, più la propria creazione sarà accurata. Solitamente le stampanti 3d rilasciano strati dallo spessore di 0,1 millimetri, che garantiscono un’elevata qualità anche per i piccoli dettagli, ma esistono modelli che stampano strati di appena 0,02 millimetri.
Inoltre, è importante valutare anche la densità di materiale allineato orizzontalmente: ogni stampante rilascia una diversa consistenza di materiale, determinando l’effettiva durezza o morbidezza del prodotto finito.
Materiali da utilizzare per la stampa 3d
Estremamente importante è scegliere i componenti da utilizzare in funzione delle stampe da effettuare, quelli che equivalgono alle cariche d’inchiostro nelle stampanti tradizionali. A seconda delle necessità, ogni componente ha caratteristiche proprie, influendo perciò su:
- Tipologia di stampa
- Costi
- Tempistiche
- Estetica e dettagli
- Consistenza
- Qualità generale
Tra quelli utilizzabili, è possibile trovare in negozi specializzati e da produttori materiali come:
- Filamenti da plastica (nylon, poliammide, alumide ecc…)
- Plastica biologica biodegradabile
- Termoplastica
- LayWood (simil-legno sintetico)
- Metallo in polvere (acciaio inossidabile, cobalto, titanio ecc…)
- Ceramica
- Carta
Ogni componente ha caratteristiche proprie, come ad esempio una grande serie di colori per la termoplastica, differenti durezze per i metalli o la necessità di sottoporre le creazioni in ceramica a cottura e smaltatura. Vi sono inoltre istituzioni mediche nazionali e internazionali che usano biomateriali per stampare protesi di organi, tessuti e arti umani, oppure aziende che impiegano materiali alimentari commestibili per stampare cibo.
Per cosa utilizzare la stampante 3d?
L’ambito d’utilizzo principale delle stampanti 3d è stato sin dal principio quello industriale. Possono infatti essere impiegate per creare prototipi di nuove creazioni con consistente risparmio di denaro e tempistiche. Aggirando anche l’intero processo produttivo, si da’ a ingegneri e progettatori la possibilità di osservare e toccare con mano il loro lavoro già dalla sua prima forma.
Dai primi anni 2010 è un impiego in progressivo aumento anche in Italia, con l’industria nazionale e le startup che prediligono sempre più la creazione di beni tramite stampa 3d. E’ circa il 15% la percentuale di aziende ad aver già scelto questa evoluzione, con una proiezione di crescita di un ulteriore 10,5% nei prossimi 5 anni. Gli investimenti italiani sono stati invece di circa 11 miliardi di euro nel 2018, con una spesa destinata a crescere fino a 14 miliardi entro il 2021. Settori dove è sempre più scelto tale processo possono essere:
- Automotive, creando componenti o ricambi di auto, moto o altri veicoli
- Medico, creando protesi di tessuti cutanei, organi interni o arti
- Alimentare, creando utensili, contenitori o pietanze da conserva
- Informatico, creando componenti di computer e per cloud
- Energie rinnovabili, creando pannelli solari o pale eoliche
- Sport, creando abbigliamento e attrezzature sportive per ogni disciplina
- Moda, creando tessuti e materiali per abbigliamento e accessori
- Artistico, creando statue, sculture o creazioni dettate dalla fantasia degli artisti
Tuttavia, negli ultimi anni si è assistito ad un progressivo utilizzo anche nell’ambiente amatoriale e domestico. Sono tante le piattaforme che forniscono, gratuitamente, dei template già realizzati da stampare in totale libertà, mentre ci si può cimentare nella creazione di modelli qualora si abbia dimestichezza col disegno tecnico. Oggetti replicabili in casa possono essere:
- Utensili e contenitori da cucina
- Attrezzi e consumabili da lavoro (pinze, tronchesi, viti, dadi, ecc…)
- Giocattoli
- Modellini e statuine
Questo avviene grazie all’avvento sul mercato di modelli particolarmente economici: si possono trovare stampanti 3d per uso domestico a partire da 75 euro, per poi salire fino a 500 euro per varianti più complesse. Rispetto ai macchinari aziendali, particolarmente grandi e dai costi che possono superare i 10,000 euro, le stampanti 3d da casa hanno solitamente dimensioni ridotte, simili a quelle di una cassa stereo, una tv a tubo catodico o una stampante all-in-one.
A cosa serve una stampante 3d? Ingegno e fantasia si incontrano
Dopo aver capito nel dettaglio a cosa serve una stampante 3d ed i suoi utilizzi più comuni, si può comprendere che il processo di stampa tridimensionale comporti un notevole investimento d’acquisto ma un risparmio ancora maggiore sul lungo periodo: la creazione di prototipi aziendali può ottimizzare la spesa di interi processi di produzione, puntando a lavori più accurati.
Anche nell’ambiente domestico avviene lo stesso, con un evidente risparmio dovuto alla creazione di oggetti e strumenti in modo totalmente indipendente che siano essi per necessità casalinghe, hobby o passioni. Sviluppo che può inoltre rappresentare un ulteriore passo in avanti del mercato DIY (do it yourself), principalmente incentrato su creazioni amatoriali.
La stampa 3d è un importante strumento di creazione anche nel campo artistico, con l’unico limite d’utilizzo rappresentato semplicemente dall’intelletto e dalla fantasia degli artisti, anch’essi sempre più pronti ad utilizzare questa tecnica.
A conti fatti, ogni stampante 3d è differente, nei prezzi così come nelle sue caratteristiche, è per questa ragione che in fase di acquisto è sempre necessario avere occhio particolarmente attento, per scegliere il prodotto migliore in base alle proprie esigenze, che siano esse di puro diletto o di natura professionale.
