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PROGETTAZIONE
primo piano
Automazione e Strumentazione
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Giugno 2015
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sibili in tre tipologie. Oltre alla già citata stereo-
litografia, la prima tecnica nata agli albori della
prototipazione rapida, sono molto diffuse anche
la
sinterizzazione laser
(laser sintering) e la
modellazione a deposizione fusa
(FDM, fused
deposition modeling).
Ogni tecnologia ha i suoi pregi e i suoi svan-
taggi. I principali problemi comuni a quasi tutte
le attuali tecnologie di produzione con stampa
3D sono la velocità della lavorazione, la preci-
sione (o risoluzione) e le qualità meccaniche del
prodotto finito.
Nella stereolitografia, in genere, si utilizzano
delle materie prime più costose dei polimeri
comuni, ottenendo dei prodotti con caratteristi-
che meccaniche che non sono paragonabili ai
metalli. Per questo, con i polimeri foto-indurenti
di Ember è previsto che sia possibile ricavare,
partendo dal prodotto fisico, un calco che per-
metterà di ottenere delle fusioni metalliche, uti-
lizzando il procedimento a cera persa.
Invece, nella
sinterizzazione laser
il processo
produttivo si basa sulla luce che è messa a
fuoco in un punto preciso, stabilito in base a un
modello 3D, e qui il materiale si salda a formare
un elemento solido.
Nella sinterizzazione laser sono usate prevalen-
temente delle polveri metalliche, con l’utilizzo
di materiali, come per esempio il titanio, dalle
caratteristiche meccaniche eccellenti, ma con
costi elevati.
Infine, la
deposizione fusa
è una delle tecnolo-
gie più comuni ed è, in genere, basata sul rila-
scio di strati di materiale estruso da ugelli ali-
mentati con un filamento continuo, che viene
reso più malleabile attraverso il riscaldamento.
Nella stampa 3D a filamento possono essere uti-
lizzati vari tipi di materiali reperibili da nume-
rosi produttori che propongono caricatori o roc-
chetti con diverse composizioni e in differenti
colori. I due tipi di materiali plastici più comuni
nell’ambito della stampa a filamento sono
l’ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene) e il PLA
(Acido Polilattico). Entrambi questi materiali
sono polimeri termoplastici che possono essere
lavorati facilmente visto che oltre certe tempera-
ture diventano meno viscosi, permettendo l’inie-
zione in stampi o l’estrusione da ugelli.
L’ABS, che è il materiale dei mattoncini Lego
e degli interni delle automobili, è un composto
molto leggero e resistente, che però richiede
un’attrezzatura di stampa in grado di riscaldare
il modello durante la deposizione.
Di solito, è la piattaforma dove avviene la
deposizione che provvede al riscaldamento
del modello durante il processo di formazione,
ovviando così a uno dei difetti dell’ABS che,
se raffreddato troppo velocemente, può defor-
marsi. Una volta raffreddato, l’ABS ha un’ot-
tima resistenza al calore ed eccellenti caratteri-
stiche meccaniche, tanto che con esso sono state
realizzate intere carrozzerie di automobili, come
era per esempio il caso della Citroen Mehari.
Anche il PLA è disponibile in un’ampia varietà
di colori, non necessita di essere riscaldato dopo
l’estrusione e, dal punto di vista della compa-
tibilità con l’am-
biente, può essere
compostato.
Pur
avendo caratteri-
stiche meccaniche
inferiori all’ABS, il
PLA è molto utiliz-
zato dagli hobbisti
per la facilità d’uso
e la possibilità di
ottenere
modelli
abbastanza precisi
con colori lucidi.
Ma, a prescindere
dalla tecnica di
stampa, il software
Spark di Autodesk
con la sua struttura
aperta è realizzato
in modo da
colle-
garsi a qualun-
que
hardware
,
utilizzando
ogni
tipo di materiale
,
ed è pensato con
l’intenro di favo-
rire l’instaurarsi di
una
comunità che
collabori allo svi-
luppo e all’espan-
sione delle capacità della piattaforma
. Spark
di Autodesk è progettato per poter offrire tutta
una serie di funzionalità standard per il settore
della stampa 3D, un insieme di funzioni che
siano in grado di coprire praticamente tutti gli
aspetti della produzione additiva: il software,
l’hardware, i materiali e i servizi.
Dal punto di vista tecnico, il pacchetto software
di Spark si basa su dei
moduli di codice
, detti
API
(Application Programming Interface), che
costituiscono una
libreria di procedure già
pronte
, degli elementi di codice già testati e
funzionanti, che sono resi disponibili per for-
mare un insieme di strumenti specifici e pronti
all’uso per gestire le differenti tecnologie di
stampa 3D con differenti materiali, in modo da
creare un
ecosistema integrato
e
finalizzato alla
produzione.
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La nuova stampante Ember 3D di Autodesk è basata sulla
stereolitografia: utilizza un polimero liquido che solidifica
se esposto alla luce di una particolare lunghezza d’onda