Lavorazioni di stampa 3D
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Nella tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling - modellazione a deposizione fusa) un materiale plastico sciolto (in rari casi un metallo) viene depositato strato dopo strato su un piano di lavoro creando un modello 3D. Alla base di questa tecnologia c'è sempre un disegno 3D del pezzo creato con software CAD e un software di slicing che definisce il percorso del materiale. In tal modo la stampante 3D, tramite un ugello, rilascia il filamento estruso strato per strato.

I vantaggi dell'FDM stanno soprattutto nella velocità e nei costi ridotti di stampa, consentendo tempi di consegna molto rapidi a prezzi contenuti. I pezzi dimostrano anche un'ottima stabilità. A sfavore dell'FDM va la scarsa precisione e la presenza di inestetismi. Alcuni materiali come l'ABS possono andare incontro a deformazioni (warping). Inoltre non è possibile realizzare solidi completamente pieni, si usa infatti sempre una struttura a riempimento.

I materiali più comuni nella stampa FDM sono tutti i polimeri termoplastici come ABS, PP, PEEK, PA, PA6, policarbonati, PET, PP, etc. L'applicazione sui metalli è in fase di sviluppo, ma non trova attualmente uso in ambito industriale.

La stereolitografia (SLA) è la tecnica di stampa 3D industriale in uso da più tempo (le prime applicazioni risalgono al 1983). La tecnologia SLA funziona sfruttando le caratteristiche fotopolimerizzanti di alcune resine se esposte alla luce. I fotopolimeri (ad es. resine epossidiche o sintetiche) sono immerse in un fluido composto dai loro stessi monomeri. Un raggio laser scandisce la superficie del liquido sulla base del modello CAD del pezzo da realizzare indurendo il materiale. Dopo la prima scansione la piattaforma si abbassa di alcuni millimetri in modo che la superficie si bagni di nuovo completamente per ricominciare il processo di irradiazione, formando così strato dopo strato il pezzo.

I materiali utilizzabili nella stereolitografia sono esclusivamente le resine sintetiche fotosensibili come epossidi, acrilici ed elastomeri. La stereolitografia trova uso nella modellazione, nel design e nella prototipazione, ma anche nella produzione di componenti funzionali, o di dimostrativi per modellatura. A suo sfavore va la fragilità dell'oggetto creato con questa tecnologia, cosa che ne limita l'impiego. Sono inoltre sempre necessarie delle ulteriori lavorazioni dopo la stampa, quali l'indurimento nell'armadietto a raggi UV e l'eliminazione delle strutture di supporto. Per questo la stereolitografia è un processo produttivo costoso.

Componenti compatti, alta precisione e risoluzione in tempi molto rapidi: attualmente la tecnologia MJF è quella più efficace nell'ambito della stampa 3D. Un liquido conduttore (agente di fusione) viene distribuito su uno strato sottile di polvere (solitamente PA12). Il materiale viene quindi esposto a una fonte di calore a infrarossi. I punti tracciati dall'agente di fusione raggiungono temperature più alte del resto del materiale, fondendo. Per massimizzare l'accuratezza dei contorni si utilizza un agente di dettaglio, depositato sulla superficie direttamente intorno alla traccia dell'agente di fusione. Questo causa differenze di temperatura che consentono di ottenere bordi e contorni accurati.

Un punto a favore della tecnica MJF è certamente l'alta densità (quasi 100%) del pezzo, nonché la velocità di stampa, che è circa 10 volte superiore rispetto ad altri processi paragonabili. Con 1.200 dpi la risoluzione è notevolmente superiore rispetto a tutti gli altri processi di additive manufacturing. A discapito dell'MJF va la rugosità delle superfici e la scelta limitata di materiali (PA12). Inoltre, colori diversi da nero e grigio comportano sovrapprezzi.

Il PolyJet o Multi Jet Modeling è una delle tecnologie più ampiamente diffuse nel rapid prototyping. Una testina di stampa distribuisce goccioline microscopiche di fotopolimero strato per strato sulla piattaforma di lavoro per poi indurire il materiale mediante irraggiamento con lampada UV. Il range di spessore degli strati va dai 16 ai 32 µm, consentendo un'estrema accuratezza. Le superfici del pezzo sono lisce, con risultati qualitativamente comparabili alla tecnica di stampa a iniezione. Con la tecnica PolyJet è inoltre possibile combinare materiali diversi, ad esempio solidi e gommosi, già durante il processo di stampa, per creare un pezzo dalle caratteristiche completamente nuove. Va tuttavia menzionata la lentezza di questo processo, che comporta costi onerosi. Anche in qui è talvolta necessario l'impiego di costruzioni di supporto che devono poi essere eliminate manualmente, altro fattore rilevante a livello di costi.

Nella sinterizzazione laser selettiva (SLS) un sottile strato di polvere (solitamente elastomeri o plastiche poliammidiche) viene distribuito sulla piattaforma di costruzione della stampante 3D. La polvere viene poi sinterizzata a laser come da modello 3D. L'area di lavoro viene surriscaldata a una temperatura appena inferiore al punto di fusione del materiale, che si lega lungo i bordi da realizzare. In seguito a questa fase la piattaforma si abbassa di una misura pari allo spessore di uno strato e il processo ricomincia. Strato dopo strato viene così stampato in 3D l'oggetto da realizzare. Dal momento che eventuali parti sporgenti sono stabilizzate nella polvere non è necessario l'uso di strutture di supporto. I pezzi stampati si caratterizzano per l'elevata resistenza meccanica e termica e per la leggerezza. Con l'SLS è inoltre possibile realizzare sottosquadri o strutture che prevedono agganci. La rugosità delle superfici e un lungo tempo-ciclo vanno tuttavia a sfavore della tecnologia SLS. Rispetto ad altre tecniche come la stereolitografia o il PolyJet, la tecnologia SLS consente di raggiungere maggiori precisioni. I materiali più comuni sono le plastiche poliammidiche, anche se talvolta si possono utilizzare polimeri termoplastici come TPU o PEK. Il nylon (PA12) può essere combinato con altri materiali come alluminio o fibra di carbonio per ottenere compositi dalle caratteristiche particolari.

La fusione laser selettiva o SLM è una delle tecniche di stampa 3D più versatili ed economicamente produttive in alternativa alla saldatura, fresatura o fusione. Granuli di polvere di metallo vengono distribuiti strato dopo strato sulla piattaforma di lavoro e fusi a irradiazione laser lungo il contorno. Anche qui la piattaforma si abbassa dopo l'irradiazione per distribuire e fondere lo strato di polvere successivo. E' possibile stampare eventuali strutture di supporto in contemporanea al pezzo stesso.

Il grande vantaggio della fusione laser è certamente la sua versatilità costruttiva, che consente di realizzare geometrie molto complesse e componenti mobili da materiali difficili da lavorare con tecnologie sottrattive. Il materiale di scarto è minimo per un'ottima redditività. I materiali più comuni sono le leghe di alluminio, acciaio inossidabile e le leghe di cromo cobalto. Alcuni produttori utilizzano nomenclature alternative come DMLS (Direct Metal Laser Sintering), LMF (Laser Metal Fusion) o Addictive Layer Manufacturing, si tratta comunque sempre della medesima tecnologia di fusione laser selettiva.

Oltre ai processi sopraelencati, i più comunemente usati a livello industriale, esistono anche altre tecniche di stampa 3D. E' possibile ad esempio l'uso di una polvere simile al gesso che viene incollata con un agglomerante. Oppure c'è il DLP (Digital Light Processing), assimilabile alla stereolitografia, in cui però al posto di un laser si utilizza un proiettore o un display LCD. L'EBM (Electron Beam Melting ovvero fusione a fascio di elettroni) è una tecnologia che prevede l'utilizzo di polvere di materiali conduttivi. Un fascio di elettroni a elevata energie colpisce la polvere fondendola. 
E' difficile individuare in maniera univoca la tecnologia di stampa 3D più redditiva, veloce e adatta alla particolare applicazione richiesta. Ogni processo ha i suoi vantaggi e svantaggi. E' quindi opportuno valutare caso per caso quale tecnologia 3D sia più adatta prendendo in considerazione tutti i fattori.