Ci sono molte prove del fatto che le stampanti di grande formato, in particolare, si stanno spostando verso applicazioni industriali come l’arredamento 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 da tavolo, che in genere produce piccole statuette di plastica, e si sarà chiesto come questo possa essere collegato all’industria della stampa. In realtà, non c’è molto legame tra la stampa 3D e la stampa grafica, ma non c’è alcun motivo per cui le aziende di stampa debbano limitarsi alle applicazioni grafiche. Anzi, ci sono molte prove che le stampanti di grande formato, in particolare, si stanno spostando verso applicazioni industriali come l’arredamento e persino l’abbigliamento. E la stampa 3D ha perfettamente senso se vista come un’altra applicazione di stampa industriale.

L’idea di 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 poi fisicamente sovrapporre ogni strato successivo a quello precedente per creare l’oggetto. Esistono circa una dozzina di approcci diversi, ognuno dei quali offre un proprio mix di costi, qualità e produttività ed è adatto a una propria gamma di materiali, che possono includere un’ampia varietà di plastiche e leghe metalliche e persino circuiti elettronici.

Tecnologia d’altri tempi

La prima tecnologia risale a più di 30 anni fa ed è stata originariamente definita “prototipazione rapida”, che riassume perfettamente il primo mercato di destinazione, quello della progettazione di prodotti, in cui è spesso necessario generare prototipi in tempi rapidi. Una decina di anni fa, molti fornitori hanno tentato di spingere la tecnologia nel mercato dei consumatori e hanno inventato il nome “stampa 3D” come un modo più semplice per rivolgersi al grande pubblico. Ci fu un boom limitato, ma quando la bolla scoppiò molti di quei venditori andarono in bancarotta. Tuttavia, la tecnologia ha continuato a evolversi, fino a diventare adatta all’uso industriale, dando vita al termine più recente, “produzione additiva”, che riflette il numero crescente di componenti realizzati in questo modo. Il nome stampa 3D è rimasto inalterato e molti produttori di additivi si riferiscono ancora alle loro macchine come “stampanti”, anche se in senso grafico non viene effettuata una vera e propria stampa.

Detto questo, esistono diversi processi di stampa 3D che utilizzano la tecnologia di stampa a getto d’inchiostro e che sono riconoscibili da chiunque provenga dal mondo della grafica. Il più comune di questi è la stampa a getto di legante, in cui la stampante stende un materiale in polvere e poi un fluido legante simile a un adesivo viene gettato in base alla forma richiesta, incollando la polvere insieme per formare uno strato di un oggetto. Poi la polvere inutilizzata viene spazzolata via, il letto scende e il processo si ripete. Una volta terminata la stampa, viene applicato il 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 è la gamma di stampanti 3D JetFusion di HP: la più accessibile 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 distribuzione dei materiali integrato e altamente automatizzato che consente alle stampanti di funzionare senza sorveglianza per un certo periodo di tempo.

Una variante di questa tecnica è la sinterizzazione ad alta velocità, o HSS, utilizzata sia da Xaar 3D che da Voxeljet per lavorare con materiali a base di polimeri. Come nel caso della sinterizzazione di leganti, si tratta di stendere prima la polvere di materiale sul letto e poi di gettare un fluido per definire la forma da costruire. In questo caso, però, il fluido assorbe il calore a infrarossi in modo che, quando il calore viene applicato al letto di polvere, scioglie solo la polvere necessaria a formare la forma desiderata.

Avanti con il jet

Un altro approccio è il getto di materiali, che prevede il getto di un fluido altamente caricato con elementi del materiale da costruzione. Questo approccio è molto più difficile a causa del potenziale di intasamento della testina di stampa, per non parlare del sistema di alimentazione che porta il fluido dal serbatoio alla camera del fluido della testina di stampa. Un buon esempio è la stampante 3D Carmel 1400 sviluppata da XJet, disponibile nelle versioni per la stampa di metallo e ceramica.

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

Oltre a questi, esistono anche molti modelli desktop relativamente economici da acquistare e in grado di produrre oggetti di piccole dimensioni. Un buon esempio è 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.

Un’altra alternativa è MarkForged, un’azienda americana che produce stampanti 3D utilizzando l’approccio abbastanza standard della modellazione a deposizione fusa, ma che ha anche sviluppato una serie di materiali compositi, come il nylon unito alla fibra di carbonio, per le sue stampanti che consentono di produrre parti con un eccellente equilibrio tra resistenza, leggerezza e costi relativamente bassi.

Vai in massa

Vale la pena di 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, soprattutto per la pubblicità e le mostre, nonché oggetti di scena per il cinema e la TV. Questo dispositivo ha un’area di costruzione di 145 cm x 111 cm x 180 cm, abbastanza grande per produrre modelli di persone a grandezza naturale, utilizzando un materiale gel proprietario che polimerizza sotto la luce UV.

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

L’utilizzo di una stampante 3D richiede una certa abilità, ma nulla che possa impensierire chi ha già esperienza nella stampa grafica. C’è un certo lavoro di preparazione, ottimizzazione e verifica dei file, bisogna supervisionare il processo di stampa e poi c’è la finitura, tutte cose che si applicano anche al mondo della grafica. Il problema più grande per la maggior parte delle persone è la necessità di pensare in tre dimensioni, ma molti addetti al packaging e alla stampa di grande formato per i punti vendita lavorano già con oggetti in file CAD.

Negli ultimi 20 anni abbiamo 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 andamento simile per gli stessi motivi, ovvero la riduzione dei costi e il miglioramento della logistica della catena di approvvigionamento. È già ampiamente utilizzata per la prototipazione e sta diventando sempre più comune per la produzione di utensili e stampi. Un numero ristretto ma crescente di produttori sta ora utilizzando questa tecnologia per realizzare parti destinate all’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. Questo viene già fatto per applicazioni di breve durata e di alto valore come le parti di aerei e si sta estendendo gradualmente a tutte le forme di produzione, dai giocattoli ai pezzi di ricambio per le stampanti. E chi non vorrebbe farne parte?

Informazioni sulla fonte: Le guide Wild Format hanno lo scopo di ampliare la consapevolezza e la comprensione delle follie che si possono creare con i 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.