STAMPA 3D
STAMPA 3D: PER PICCOLE O GRANDI IDEEPER PROTOTIPAZIONEPER STUDI AVANZATI
Mi ha sempre affascinato questo mondo, lo sognavo nella testa venti anni fa e ora è già realtà. La stampa 3D, sta trasformando per sempre il modo in cui pensiamo, progettiamo e realizziamo gli oggetti. Nella filosofia della stampa 3d è entrato prepotentemente un termine che descrive a pieno la tipologia di utente che usa questi prodotti sia per fini ludici che professionali, il "maker". Un "maker" è un artigiano digitale, un appassionato che usa strumenti nuovi per trasformare le proprie idee in progetti concreti, l'unico suo limite è la fantasia. Questa tecnologia è l'evoluzione della stampa 2D come tutti la conosciamo, ma stampare in 3D non è per tutti, ci vogliono delle basi per inominciare a fare anche un singolo oggetto e prima di vedere il progetto finito ci sono dei passaggi obbligatori a cui attenersi, ma con un po' di volontà e passione queste problematiche vengono superate facilmente.
Io ho iniziato così. Prima ho partecipato a un po' di corsi presso un laboratorio didattico FabLab, pratocinato dalla Regione Lazio a pochi chilometri dalla mia città, per farmi un'idea delle tecnologie in uso al giorno d'oggi, mi sono informato in modo approfondito su tutte le lavorazioni 4.0 possibili che si possono eseguire oltre alla stasmpa 3D, dopo un'attenta analisi sono passato a studiare ogni singolo settore, alla fine sono passato ai fatti, perché la pratica sul campo restituisce informazioni migliori, inoltre necessitavo di stampare degli oggetti in 3d e desideravo vedere di persona il risultato finale.
Ho comprato una stampante 3D di tipo FDM-FFF (a fusione di filamento) della Creality 3D (la Ender 3 Pro), per imparare da autodidatta, per sapere fin dove le mie conoscenze da progettista e "maker" possono spingermi e cosa posso produrre, quindi dopo numerose ricerche ho deciso di cavalcare l'onda di un'intuizione (avuta mentre disegnavo un progetto). Le intuizioni per un "maker" sono una preziosa oppurtinità, perché se sai metterle in atto ti possono regalare momenti di vera gioia. Quindi spinto da questo impulso ho iniziato a darmi da fare, mi sono comprato una stampante 3D "entry level" (per incominciare), in kit di montaggio, decisamente è stata la scelta migliore (perché sai cosa monti, dove lo monti e sai come intervenire per risolvere e migliorarne il suo funzionamento) e se hai una difficoltà ci sono sempre le guide online.
Il mercato offre hardware per tutte le tasche dalle più economiche alle più costose, ma non è detto che una stampante da 5000 euro sia meglio di una da 200 euro, per incominciare. Oggi grazie alla proliferazione di tecnologia sempre più piccola e performante, il mercato sta decisamente progredendo velocemente. Cosicché anche se le stampati top di gamma sono da considerarsi ancora per pochi e rilegate ad usi professionali è vero anche che il progresso sta spingendo moltissimo per la loro diffusione a livello capillare, on-line si trovano molti prodotti di tipo "entry level" (di fascia medio bassa), ma dalle prestazioni non trascurabili. Tecnologie alla portata di tutti del tipo "minima spesa massima resa", stanno diventando uno standard tra gli appassionati e i "maker".
Le case costruttrici asiatiche sfornano stampanti 3D interessanti, anche di ottima fattura, ma se si riscontra un problema rimandarle in garanzia presso il loro punti di distribuzione costa moltissimo (almeno per l'Italia) e alla fine non conviene affatto, ecco perché esistono siti web specializzati, semplici blog o delle vere e proprie comunità digitali su social network che offrono anche gratuitamente un supporto costante, in modo tale da risolvere molte problematiche che compaiono mentre si utilizzano queste stampanti.
Le stampanti professionali dal canto loro offrono semplicità nella configurazione, elevata autonomia e affidabilità anche con la doppia estrusione oltre a connessioni wi-fi, lan e wlan, mentre porte usb e schede sd sono oramai uno standard per tutti. Possibilità da non sottovalutare quando si è propensi a costruire una "printer farm" ossia un "service per la stampa 3d" (negozio che stampa i vostri pezzi e ve li spedisce a casa o in ufficio). Va elogiato il fatto che avere più stampanti gestite in una "rete intranet" può sicuramente migliorare la produttività. Molte stampanti 3D professionali sono dei veri e propri oggetti di design (alcune hanno tanti led e sono molto belle a vedersi e molto preformanti), il più delle volte sono chiuse con delle cover ermetiche trasparenti e con filtro per non far passare gli odori che la stampante rilascia estrudendo filamenti derivati da petrolio (tipo l'ABS che è nocivo se respirato).
La precisione di una una stampante 3D dipende da molti fattori come la rigidità strutturale, ma ciò che influeisce sulla qualità finale di stampa è l'ugello (o nozzle). Il filamento, in questo punto esatto, passa dal suo diametro nominale di 1.75 mm (o 3.00 mm) fino a 0.4/0.35 mm (400/350 micron) mediamente. Di conseguenza oggetti molto piccoli e con particolari al di sotto di queste dimensioni non vengono riprodotti. Cambiando l'ugello di stampa abbiamo molti vantaggi ma i contro sono da valutare attentamente, dato che i tempi di stampa si raddoppiano e molte volte si triplicano.
Il fattore "velocità" in una stampante 3D FDM - FFF non aiuta affatto, poiché essendo di tipo catesiano, con un piatto che scorre sull'asse X o sull'asse Y o da entrambo i lati (dipende dalle marche), ha il difetto che all'aumentare della velocità aumentano gli errori, per via delle vibrazioni scaturite dalle masse in movimento, mosse dagli ingranaggi e movimentate da cinghie in gomma. Lo sopo di una stampante 3D è quello di essere in grado di cambiare la sua direzione di stampa istantaneamente e il più velocemente possibile. Più pesante è la parte mobile (piatto di stampa), più è difficile fermarla o farle cambiare direzione in un istante. Ecco perché sono nate le stampanti 3D del tipo a Delta (che il più delle volte estrudono nelle pubblicità oggetti dalle forme circolari o ellittiche), questo tipo di tecnologia dimostra una maggiore precizione, con variazioni notevoli sulla velocità di stampa. Un vantaggio da prendere in consideranzione è che le parti mobili sono leggere e sono studiate in modo tale che ci siano meno pesi da fermare rispetto alle prime.
La tipologia a Delta di solito è generalmente migliore nella costruzione di oggetti alti come ad esempio un vaso o una bottiglia (di forma ellittica o circolare), perché ha il piatto fisso, ma lo è anche con molti altri tipi di oggetti. La costruzione delle Delta è molto meno complicata e utilizza meno parti riducendo manutenzione e costi, un aspetto negativo riscontrato e che l'altezza della stampante deve essere molto più alta a parità di volume (di stampa), praticamente il doppio. Come per le stampanti professionali di un certo taglio, questi oggetti sono delle opere d'arte, belle a vedersi con un design tutto particolare.
LATO PRO
Per concludere, le stampanti 3d sicuramente sono tecnologie molto all'avanguardia, ciò che rende una stampante di livello professionale rispetto ad una di tipo ludico domestico sta nella migliore tecnologia a disposizione e nella capacità del personale edotto, capace di fronteggiare le richieste dei clienti. La riproduzione di tirature basse, medie o alte dipende dal tipo di azienda contattata e dai macchinari che utilizza, i tempi per la ricerca e sviluppo dei prototipi dipendono da molti fattori. Alcuni clienti prediligono velocità e tempi corti, altri la cura dell'oggetto, altri entrambi, per tutti bassi costi. I clienti esigenti devono sapere che più è alta la qualità e minore è il tempo impiegato, più il costo finale è salato!
La prima fase, quella dedicata alla "ricerca" è la più dispendiosa, in quanto per il maggiore studio e per la maggiore spinta creativa, si accumulano anche un alto fattore di stress nei dipendenti. La progettazione dei singoli prototipi, richiede uno sforzo maggiore da parte dell'azienda (e per il cliente), quindi per un solo pezzo possono essere richieste cifre esorbitanti, ma solo per i primi prototipi. Successivamente, la seconda fase, quella dedicata allo "sviluppo" in serie, abbassa i costi, da entrambe le parti (ma dipende sempre da che tipo di azienda si contatta, settori particolari tipo automotive, navale, militare e aerospazio sono un universo a se). Un aspetto da non sottovalutare è la garanzia sul prodotto finale e la disponibilità del venditore a risolvere i problemi in caso di inconvenienti, molte volte il prezzo alto è giustificato da un'assistenza pronta ed efficace.