Perché la stampa 3D è importante per le stampanti di grande formato?

È ampiamente dimostrato che le stampanti di grande formato in particolare si stanno spostando verso applicazioni industriali come l’arredamento della casa e persino l’abbigliamento. E la stampa 3D ha perfettamente senso se vista come un’altra applicazione di stampa industriale.

Chiunque abbia visitato una fiera della stampa negli ultimi anni avrà probabilmente visto una stampante 3D desktop, che in genere produce piccole figurine di plastica, e forse si sarà chiesto come tutto ciò potrebbe collegarsi al settore della stampa. In verità, c'è poca differenza tra la stampa 3D e la stampa grafica, ma anche in questo caso non c'è motivo per cui le aziende di stampa dovrebbero limitarsi alle applicazioni grafiche. In effetti, è ampiamente dimostrato che le stampanti di grande formato in particolare si stanno spostando verso applicazioni industriali come l’arredamento della casa e persino l’abbigliamento. E la stampa 3D ha perfettamente senso se vista come un’altra applicazione di stampa industriale.

L'idea di base alla base di tutta la stampa 3D è che gli oggetti possono essere progettati e suddivisi in strati in un file CAD, in modo che una stampante 3D possa quindi posizionare fisicamente ogni strato successivo sopra lo strato precedente per creare quell'oggetto. Esistono circa una dozzina di approcci diversi, ciascuno dei quali offre la propria combinazione di costi, qualità e produttività e ciascuno è adatto alla propria gamma di materiali, che può includere un'ampia varietà di plastiche e leghe metalliche e persino circuiti elettronici.

Tecnologia d'altri tempi

La prima tecnologia risale a oltre 30 anni fa e originariamente veniva chiamata "prototipazione rapida", che riassume perfettamente il primo mercato di riferimento, la progettazione del prodotto, dove spesso è necessario generare rapidamente prototipi. Circa dieci anni fa molti venditori tentarono di spingere la tecnologia nel mercato consumer e inventarono il soprannome di "stampa 3D" come un modo più semplice per attirare il grande pubblico. Si è verificato un boom limitato, ma quando è scoppiata la bolla molti di questi venditori sono falliti. Tuttavia, la tecnologia ha continuato ad evolversi, al punto che ora è adatta all’uso industriale, portando all’ultimo termine, “produzione additiva”, che riflette il crescente numero di componenti realizzati in questo modo. Il nome della stampa 3D è rimasto, e molti produttori di additivi si riferiscono ancora alle loro macchine come “stampanti”, anche se in senso grafico non viene eseguita alcuna stampa vera e propria.

Detto questo, esistono diversi processi di stampa 3D che utilizzano la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro che sarebbe riconoscibile a chiunque appartenga al mondo della grafica. Il più comune di questi è il getto di legante, in cui la stampante stende un materiale in polvere e quindi un fluido legante simile ad un adesivo viene spruzzato in base alla forma richiesta, incollando insieme la polvere per formare uno strato di un oggetto. Quindi la polvere non utilizzata viene spazzolata via, il letto cade e il processo viene ripetuto. Una volta terminata la stampa, viene applicato calore per bruciare il legante rimanente e garantire che il materiale sia fuso insieme per formare un oggetto solido.
HP su di esso.


Didascalia: Nuovo sistema di stampa 3D HP Jet Fusion 5200 (stampante e stazione di elaborazione).

Un buon esempio di ciò è la gamma di stampanti 3D JetFusion di HP, la più accessibile delle quali è la serie 300, che ha una camera di costruzione di 190 x 254 x 248 mm e può produrre parti funzionali di livello ingegneristico. È possibile scegliere tra dispositivi monocromatici o a colori, con un sistema di consegna dei materiali integrato e altamente automatizzato in modo che le stampanti possano funzionare incustodite per un certo periodo.

Una variazione di questo è la sinterizzazione ad alta velocità, o HSS, utilizzata sia da Xaar 3D che da Voxeljet e lavorando con materiali a base di polimeri. Come nel caso del binder jetting, questo comporta prima la stesura del materiale in polvere sul letto e poi il getto di un fluido per definire la forma da costruire. Ma in questo caso, il fluido assorbe il calore infrarosso in modo che quando il calore viene applicato al letto di polvere, si scioglie solo la polvere necessaria per formare la forma desiderata.

Vai avanti

Ancora un altro approccio è il getto di materiali, che prevede il getto di un fluido altamente carico di elementi del materiale di costruzione. Ciò è significativamente più difficile a causa del rischio molto maggiore di intasamento della testina di stampa, per non parlare del sistema di alimentazione che porta il fluido dal serbatoio fino alla camera del fluido della testina di stampa. Un buon esempio di ciò è la stampante 3D Carmel 1400 sviluppata da XJet, disponibile sia nella versione con stampa in metallo che in ceramica.


Didascalia: Ultimaker S3 è una stampante 3D desktop economica in grado di realizzare oggetti in plastica.

Oltre a questi ci sono anche molti modelli desktop che sono relativamente economici da acquistare e sono in grado di produrre piccoli oggetti. Un buon esempio potrebbe essere Ultimaker S3, che utilizza il metodo Fused Filament Fabrication, il che significa essenzialmente che costruisce parti estrudendo un filamento di plastica. Ha un'area di costruzione di 230 x 190 x 200 mm.

Ancora un’altra alternativa è MarkForged, un’azienda americana che produce stampanti 3D utilizzando l’approccio abbastanza standard di modellazione a deposizione fusa, ma che ha anche sviluppato una gamma di materiali compositi, come il nylon allacciato con fibra di carbonio, per le sue stampanti che consentono loro di produrre parti che hanno un eccellente equilibrio tra resistenza, leggerezza e costo relativamente basso.

Diventa massiccio

Vale anche la pena notare che molte aziende di stampa di grande formato stanno già utilizzando la stampante 3D Massivit 1800 per produrre oggetti da esposizione di grandi dimensioni, principalmente per pubblicità e mostre, nonché oggetti di scena per film e TV. Questo dispositivo ha un'area di costruzione di 145 cm x 111 cm x 180 cm, abbastanza grande da produrre modelli di persone a grandezza naturale, utilizzando un materiale gel brevettato che polimerizza sotto la luce UV.


Didascalia: Massivit 1800 Pro è una stampante 3D per display di grande formato dotata di un estrusore a risoluzione variabile.

È richiesta una certa abilità nell'utilizzo di una stampante 3D, ma nulla che possa disturbare chiunque abbia esperienza nella stampa grafica. C'è del lavoro di preparazione, ottimizzazione e verifica dei file, c'è da supervisionare il processo di stampa e poi c'è la rifinitura, tutto questo vale anche per il mondo della grafica. Il problema più grande per la maggior parte delle persone è la necessità di pensare in tre dimensioni, ma molte persone che si occupano di packaging e stampa di grande formato per articoli per punti vendita lavorano già con oggetti nei file CAD.

Negli ultimi 20 anni circa abbiamo tutti visto come la stampa digitale abbia gradualmente conquistato una fetta sempre più grande del mercato della stampa commerciale. È inevitabile che la stampa 3D segua un modello simile per le stesse ragioni, per ridurre i costi e migliorare la logistica della catena di approvvigionamento. È già ampiamente utilizzato nella prototipazione e sta diventando sempre più comune per realizzare strumenti e matrici. Un numero piccolo ma crescente di produttori sta ora utilizzando la tecnologia per realizzare parti di uso finale, sfruttando la capacità di utilizzare strutture reticolari per creare parti leggere e ottimizzando la geometria per combinare più parti in singoli articoli a costi inferiori. Ciò viene già fatto per applicazioni ad alto valore a breve termine, come le parti di aeromobili, e si sta estendendo gradualmente a ogni forma di produzione, dai giocattoli ai pezzi di ricambio per stampanti. E chi non vorrebbe farne parte?

Informazioni sulla fonte: le guide Wild Format hanno lo scopo di espandere la consapevolezza e la comprensione della follia che può essere creata sui dispositivi di stampa digitale di grande formato, dai pavimenti ai paralumi e tutto il resto. Queste guide sono rese possibili da un gruppo di produttori che collaborano con Digital Dots. Questo articolo è supportato da HP e Digital Dots .