Le stampanti e le tecnologie di cui disponiamo a confronto

Confronto-tecnologie-stampa-3d

Come scegliere la tecnologia di stampa 3D più adatta alle mie esigenze? Quale stampante 3D mi darà il risultato desiderato?

Per rispondere a queste domande, ti proponiamo di seguito una breve panoramica sulle tecniche di stampa 3D di cui disponiamo nella nostra sede.
Questo breve articolo ti aiuterà a comprendere meglio le diverse possibilità a tua disposizione ed a comprenderne le principali caratteristiche così da poterle considerare in caso di richiesta di preventivo.

Nel nostro negozio di Cappelletta, abbiamo implementato diversi sistemi e tecnologie di stampa 3D con l'intenzione di soddisfare al meglio le esigenze dei nostri clienti.

Il punto di partenza è sempre un modello 3D...

FFF (Fused Filament Fabrication ) o FDM (Fused Deposition Modelling)

Si tratta del sistema attualmente più diffuso grazie al progressivo abbassamento dei costi delle stampanti ed alla vasta gamma di materiali di consumo disponibili.
Si basa sulla deposizione di un filamento plastico secondo una precisa sequanza di istruzioni riportanti le coordinate di spostamento degli assi x,y,z, della stampante 3D. Tali istruzioni sono fornite da un file apposito creato da un software di slicing che ricostruisce l'oggetto un livello alla volta sul piano di costruzione. A questo punto la stampante scalda il filamento termoplastico e lo estrude attraverso l'ugello.
La stampante FFF funziona con una gamma di materiali standard come PLA o ABS e le loro miscele, inoltre esistono diversi materiali additivati con polveri, per esempio di legno o metallo, per ottenere effetti particolari. Negli ultimi anni si stanno sperimentando anche diversi tipi di filamenti tecnici che permettono ai pezzi realizzati di ottenere particolari qualità meccaniche.
La stampa può richiedere, a seconda del modello, l'utilizzo di supporti che vanno poi rimossi. Il pezzo finale grezzo mostra le caratteristiche linee dei livelli sovrapposti oltre ad alcune imperfezioni dovute per esempio alla presenza dei supporti stessi per cui deve essere pulito e può essere eventualmente lisciato e dipinto per ottenere una superficie più uniforme.
Pur ottenendo parti sia funzionali che durevoli, questa tecnologia si presta meglio alla realizzazione di modelli base dimostrativi, prototipazioni rapide ed maggiormente economiche.

schema funzionamento FFF

SLA (Stereolithography)

E' una tecnologia consolidata da anni e funziona tramite la fotopolimerizzazione di resine liquide in oggetti solidi, strato per strato. La stampante costruisce gli strati utilizzando un laser ultravioletto, diretto da specchi di scansione X e Y. Prima di ogni ciclo di polimerizzazione, un particolare braccio passa la superficie della vasca della resina per garantire la mescola e la distribuzione della resina su tutta la superficie. L'oggetto si forma quindi appeso ad un piano che sale mano a mano verso l'alto fino a completamento della stampa.
Una volta completato il processo, la parte viene immersa in un bagno solvente che rimuove i residui di resina in eccesso e successivamente si effettua un ciclo di post-curing in un apposito fornetto UV che completa la polimerizzazione della resina per ottenere il massimo delle caratteristiche di stabilità e resistenza.
Esistino infatti diverse tipi di resine SLA ognuna con particolari caratteristiche ottiche, meccaniche e termiche che le rendono adatte alla applicazioni industriali.
Gli oggetti prodotti hanno massima risoluzione e precisione, dettagli chiari e finitura superficiale più liscia (i livelli di stratificazione sono appena visibili) rispetto alle altre tecnologie di stampa 3D.

schema funzionamento SLA

SLS (Selective Laser Sintering)

È una tecnica di stampa 3D che utilizza un laser CO2 ad alta potenza per fondere insieme le particelle di polvere del polimero.
Questa tecnica può essere utilizzata con diversi tipi di materiali ma il più diffuso è il Nylon PA 12.
La sua diffusione è stata possibile negli ultimi anni grazie all'abbattimento dei costi delle stampanti SLS industriali che hanno reso questa tecnologia disponibile anche per le piccole e medie imprese.
La costruzione del pezzo avviene in una camera apposita in cui la polvere viene depositata a strati successivi. Ad ogni deposizione, il laser fissa la polvere dove serve, fino a raggiungimento della altezza richiesta. In questo processo non tutta la polvere viene indurita e la parte restante svolge la funzione di supportare l'oggetto permettendo di stampare geometrie anche molto complesse, parti interne e mobili senza utilizzo di sostegni che debbano essere rimossi successivamente.
Il pezzo subisce un processo di raffreddamento lento che serve a stabilizzare il materiale e deve poi essere ripulito dalla polvere non sinterizzata con appositi apparecchi o sabbiatrici. Con tale processo si creano componenti durevoli e di alta precisione, adatti sia come prorotipi funzionali che per uso finale.
Qualità e velocità sono simili alla stampa SLA, ma la gamma di materiali disponibili è attualmente più limitata.

schema funzionamento SLS

Per qualsiasi domanda sulle nostre stampanti e / o richiesta di chiarimenti, siamo a tua disposizione:

TABELLA COMPARATIVA TECNOLOGIE

Di seguito alcuni parametri di confronto delle diverse tipologie di stampa del nostro parco macchine.

  FDM SLS SLA
Materiale

ABS, PLA, Nylon, Petg e altri

tipo: filamento plastico

Polyamide (Nylon) PA 12, Poliuretano termoplastico (TPU)

tipo: polvere

Resina Fotosensibile Standard, tecnica (Simile ABS, simile PP, flessibile, alta-temperatura), calcinabile, dentale, biocompatibile

tipo: liquido

Livello di qualità superficie
Spessore Strato Da 0,05 mm a 0,4 mm Da 0,075 a 0,175 mm Da 0.025 a 0,1 mm
Spessore minimo parete 1 mm 0.8 mm 0.6 mm
Grado dettaglio
(dipende da impostazioni)
Superficie Visibili i layer di stampa Si può levigare Leggermente rugosa, effetto polveroso Si può levigare Liscia
Colore (senza post lavorazione) Opaco, vari colori Grigio antracite, nero Bianco, grigio, nero, trasparente, altri colori per le resine tecniche
Supporti (per modelli complessi) Richiesti Non richiesti Richiesti (sempre)
Caratteristiche materiale Variabile (può essere rigido o flessibile) Rigido e flessibile Rigido e fragile, flessibile
Comportamento meccaniche Deformazione graduale fino alla frattura. Deformazione graduale fino alla frattura Non subisce deformazioni, ma tende a fratturarsi all'improvviso
Resistenza all'abrasione Variabile Superiore Variabile
Finiture applicabili Lucidatura, verniciatura, sigillatura, levigatura (con vapore di acetone) Le procedure di post lavorazione possono risultare lunghe e laboriose in base alle necessità di finitura Lucidante,Verniciatura, Tintura, Pittura Lucidatura, pittura
Compatibilità alimentare No No Solo con resine speciali
Compatibilità chimica Cambia in base al materiale utilizzato, comunque non a tenuta Molto resistente In genere buona, la sensibilità agli agenti chimici varia a seconda della resina utilizzata
Costo Permette di realizzare pezzi piuttosto economici I pezzi hanno un costo medio alto Prezzi in media più elevati


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