Le stampanti 3D sono affascinanti, intrigano grandi e piccini e sarai d’accordo quando dico che tutti vogliono provarle almeno una volta. Mentre stanno diventando comuni nei laboratori scolastici e molti hobbysti lo usano per creare oggetti, stampando parti di ricambio da valvole a viti e dadi, il fatto è che la loro utilità va ben oltre la stampa di supporti per smartphone e spinner fidget. Le persone hanno utilizzato stampanti 3D per realizzare braccia protesiche completamente funzionali. Per le persone con background ingegneristico e competenze CAD, le stampanti 3D possono aiutare ad accelerare il processo di costruzione di nuovi prototipi e potrebbero anche essere una risorsa preziosa per una start up. Con esse, hai il pieno controllo del processo di produzione dall’inizio al prodotto finito.
Fattori da valutare nella scelta di una stampante 3D
Quando si acquista una stampante 3D per la propria azienda, è necessario considerare numerosi fattori, dai materiali, le dimensioni e i materiali di consumo alla velocità e al software. Dopotutto, per una piccola azienda può essere un grande investimento, quindi punta al dispositivo più flessibile che puoi ottenere in termini di dimensioni, velocità e varietà di materiali.
Ecco i criteri che portano a fare la scelta migliore per la tua piccola impresa. Cerca una gamma di funzionalità che possono aiutare a massimizzare il tempo di utilizzo della stampante e velocizzare l’impostazione di nuove tirature di stampa. Ricorda, più viene utilizzata la stampante 3D, meno costa per articolo da realizzare.
Tipo di stampante
Innanzitutto, guarda che tipo di stampante vuoi. Esistono tre tipi più comuni e ciascuno è adatto a utenti con diversi livelli di esperienza. Ad esempio, gli hobbisti preferiscono utilizzare la stampante FDM (Fused Deposition Modeling), che riscalda ed estrude la plastica. Questo tipo è il più economico dei tre ei modelli in questo elenco sono modelli FDM. Il secondo tipo è la stereolitografia, in cui la stampante utilizza la luce ultravioletta e il liquido fotosensibile per indurire un modello. Il terzo tipo è chiamato Selective Laser Sintering (SLS) e utilizza laser che fondono la polvere per realizzare la stampa.
Stampanti 3D a confronto
Connessioni
Le stampanti 3D industriali in genere hanno una connessione di rete cablata che è spesso aumentata dalla possibilità di utilizzare il Wi-Fi. Molti hanno anche una porta USB per l’utilizzo di un’unità flash che contiene le istruzioni della stampante.
Controllo delle materie prime
Alcune stampanti ti fanno versare il materiale in una tramoggia o infilare un filamento, mentre altre lo imballano in una cartuccia per cambi rapidi e puliti. Prima di acquistare, esegui alcuni calcoli per stimare il costo delle parti tipiche che realizzi.
Colore
Le materie prime per alcune stampanti 3D sono disponibili in una varietà di colori, comprese le tonalità al neon e alcune che si illuminano al buio. Alcuni produttori hanno persino kit di miscelazione personalizzati.
Controllo touchscreen
Cerca le stampanti che dispongono di un touchscreen per l’installazione, la configurazione e la personalizzazione del processo di costruzione.
Supporti
Le stampanti 3D più piccole possono sedersi su un tavolo o uno scaffale, ma spesso dispongono di armadi o supporti in grado di conservare i prodotti per la manutenzione e le materie prime di cui avrai bisogno.
Piastra di costruzione
Tutto ciò che una stampante 3D costruisce avviene su un palco sicuro e livellato. È una buona idea acquistare diversi pezzi di ricambio in modo che non appena la costruzione sia terminata, possa essere estratta e il lavoro successivo avviato con un vassoio alternativo.
Monitoraggio
La maggior parte delle stampanti 3D dispone di web cam integrate per guardare in remoto i suoi progressi dall’altra parte della fabbrica o del globo. Altri hanno un processo di ispezione laser che scansiona l’articolo man mano che viene creato alla ricerca di difetti o problemi.
Estrusori
Questo è l’ugello di stampa effettivo. Ne vorrai più di uno a portata di mano perché possono intasarsi e spegnere la macchina.
Materiali
Lasciare che il materiale si adatti all’uso è il modo migliore per scegliere la stampante. Dopotutto, non vorresti una plastica fragile usata per la camma del motore di un’auto da corsa, né spenderesti una fortuna per realizzare un ingranaggio in titanio per un robot da cucina.
Di gran lunga, le plastiche – nylon, acido polattico, metacrilati e acrilonitrile butadiene stirene – sono i materiali più popolari per la stampa 3D e sono generalmente poco costosi. Molti produttori di stampanti 3D hanno migliorato questi materiali di base per renderli più resistenti. In effetti, ci sono materiali PLA resistenti come l’ABS.
Molte delle stampanti più recenti possono lavorare con ceramica e metalli, inclusi acciaio, bronzo e oro. Alcuni usano materiali precedentemente esotici, come la fibra di carbonio e il kevlar.
Testina di stampa
PLA e ABS possono essere considerati i materiali di stampa 3D più comuni e di base in generale. I professionisti, tuttavia, spesso hanno bisogno di stampare materiali più complessi, come nylon, policarbonato, PETG, ASA o altri polimeri di qualità tecnica.
Non hanno tutti la stessa temperatura di fusione o transizione vetrosa e quindi devono essere stampati in 3D a temperature diverse. Ad esempio, il PLA può essere estruso a circa 200 ° C, il PC a circa 260 ° C e alcuni materiali ad alte prestazioni come PEEK o PEKK richiedono che l’estrusore raggiunga almeno 450 ° C.
I filamenti professionali popolari includono anche materie plastiche riempite con fibra di carbonio o fibra di vetro per una maggiore resistenza e resistenza. Questi materiali sono abrasivi e richiedono ugelli resistenti; la maggior parte delle stampanti professionali è già compatibile con questi materiali compositi, ma è importante accertarsene in anticipo. Alcune stampanti 3D sono compatibili con più tipi di ugelli, anche testine di stampa di tipo in pasta per l’argilla di stampa 3D.
Dimensioni
Dopo aver scelto la tecnologia e il materiale, dovrai selezionare una taglia. Fai attenzione, perché man mano che i macchinari per la stampa 3D crescono, possono diventare esponenzialmente più costosi. Ad esempio, una piccola e semplice macchina di estrusione in grado di realizzare oggetti lunghi al massimo 12 cm potrebbe costare circa 1.000 euro. Se vuoi raddoppiarli a 25 cm, il costo potrebbe salire tra 7.000 e 20.000 euro. Che ne dici di oggetti lunghi fino a un metro e mezzo? Ti costerà circa 250.000 euro.
Dovrai anche tenere a mente l’assemblaggio della stampante. Alcune possono avere una qualità simile a Ikea, costruisci da solo, quindi vorrai essere sicuro di avere la forza lavoro e il know-how per configurare una macchina più grande. A volte richiedono un servizio elettrico ad alta tensione, ventilazione e accesso a una fornitura costante di gas inerte.
Risoluzione
Anche se le stampanti 3D variano, ogni dispositivo è in grado di raggiungere una risoluzione specifica. Ciò corrisponde approssimativamente alla più piccola caratteristica che può essere realizzata in modo affidabile dal materiale e dalla macchina. Una semplice stampante per estrusione potrebbe avere una risoluzione di circa 100-150 micron, che va bene per la maggior parte degli usi: un micron è un milionesimo di metro, 0,001 mm.
Hai bisogno di progetti più precisi? La risoluzione può essere più precisa, con la possibilità di creare oggetti con una tolleranza di 75 o 50 micron, o più o meno lo spessore di un capello umano. Alcune stampanti basate sulla stereolitografia possono costruire dettagli fino a 16 micron, leggermente più grandi di un granello di polline.
Infine, c’è una nuova generazione di stampanti 3D in grado di creare oggetti che vanno da un micron o 1 / 2.000 della larghezza di un capello umano. Oggi si tratta di macchine speciali che potrebbero essere utilizzate per pale di giranti precise o microottiche, ma potrebbero presto essere utilizzate per realizzare dispositivi protesici e macchinari microscopici.
Software
Che si tratti di un prototipo di interruttore della luce o di una parte jet, ogni modello 3D inizia dallo schermo di una stazione di lavoro CAD (Computer Aided Design). Una volta pronto, dovrai utilizzare il software della stampante per suddividerlo digitalmente negli strati che la macchina costruirà.
Generalmente, il passaggio di pre-compilazione finale è un’anteprima con tutti i parametri elencati. Se tutto sembra a posto, il programma aggiunge supporti per prevenire cedimenti e rende grandi regioni solide come strutture a nido d’ape che sono più leggere e utilizzano meno materiale. Con il file di build della macchina pronto, tutto ciò che devi fare è premere il pulsante Start.
Sebbene sia possibile utilizzare il software incluso per preparare il file, esistono alternative. Oltre alle app basate su cloud che funzionano tramite un browser web, ci sono diversi programmi generici per la preparazione della stampante 3D come Materialise, Slicr e Octoprint. Un singolo programma può funzionare con diverse stampanti 3D.
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