Stampa 3D
Prototipazione Rapida
La Stampa 3D e la Prototipazione Rapida (RP) in generale si basano su una tecnologia che permette la produzione di oggetti di geometria complessa, in poche ore e senza l’uso di utensili, direttamente dal modello matematico dell’oggetto realizzato con CAD tridimensionale.
La prototipazione rapida viene utilizzata principalmente per ridurre tempi e costi nella fase di progettazione, il numero di prototipi fisici realizzati, i costi dovuti agli errori in fase progettuale.
ONEOFF, avvalendosi delle principali tecnologie di stampa additiva per la prototipazione rapida, consente di raggiungere risultati straordinari offrendo enormi potenzialità. Interpretando al massimo la Cultura Digitale, ONEOFF riunisce competenze progettuali, produttive e di interaction design in grado di realizzare ogni tipo di prototipo o prodotto.
L'idea della produzione per piani sovrapposti accomuna tutte le tecniche, che si differenziano l'una dall'altra sostanzialmente per i materiali impiagati, per il principio fisico sfruttato e per l'utilizzo cui è destinato il prototipo.
ONEOFF, sulla scorta di una consolidata esperienza costruita in oltre dieci anni di lavoro e sperimentazione nel settore della Stampa 3D milano e della Prototipazione rapida milano, realizza prototipi impiegando le principali e più innovative tecnologie di stampa additiva presenti sul mercato:
Selective Laser Sintering (SLS)
Con questa tecnologia i layer sono localmente fusi e saldati con il passaggio di un fascio Laser all'interno di un un ambiente che raggiunge una temperatura di circa 185°C.
I materiali utilizzabili sono poliammidi (nylon) in polvere di colore bianco.
Grazie al metodo costruttivo non sono necessari supporti nel modello in lavorazione, che viene sostenuto dalla polvere non sinterizzata.
Questa tecnologia è generalmente adatta a modelli dotati di buone proprietà meccaniche che non necessitano di un post-trattamento. Particolare attenzione va posta nella fase di raffreddamento del prototipo in quanto i ritiri risultano difficilmente controllabili.
Stereolithography (SLA)
Con questa tecnologia i layer sono polimerizzati, e quindi solidificati, tramite Laser.
I materiali utilizzabili sono resine epossidiche di colore bianco o traslucido allo stato liquido (fotopolimeri) che solidificano istantaneamente al passaggio del fascio laser.
Per sostenere il modello all'interno della vasca, vengono costruiti degli appositi supporti realizzati con lo stesso procedimento e nello stesso momento in cui viene creato il modello. Attraverso questa tecnologia si ottiene una buona qualità e compattezza superficiale che permette di realizzare particolari facilmente verniciabili. Inoltre garantisce buone caratteristiche meccaniche che «simulano» materiali definitivi.
E’ un processo «a freddo» quindi soggetto a ritiri limitati e facilmente controllabili.
Fused Deposition Modeling (FDM)
Con questa tecnologia i layer sono generati da estrusori che portano il materiale al punto di fusione, prima di essere depositato.
I materiali da depositare sono polimeri standard che vengono portati alle testine (estrusori) sotto forma di filo di termoplastica di colore bianco.
Nella fase di costruzione del prototipo, la stampante 3D deposita mediante un ugello dedicato, i necessari supporti in materiale rimovibile che fungono da struttura di sostegno al prototipo.
La tecnologia combinata ai materiali termoplastici garantisce elevate caratteristiche meccaniche e permette di realizzare particolari facilmente verniciabili. I prototipi creati con la tecnologia FDM presentano notevole stabilità dimensionale.
PolyJet (Objet)
Con questa tecnologia i layer sono depositati da una serie di testine a ugelli caricate con un fotopolimero liquido di colore bianco che viene spruzzato localmente sul piano di lavoro sopra cui sono collocate delle lampade irradianti che polimerizzano istantaneamente il materiale depositato garantendo una elevata stabilità dimensionale con particolari facilmente verniciabili. Oltre ai materiali selezionati per il prototipo, la stampante 3D deposita un materiale simile a gel per gli appositi supporti adatti a realizzare sporgenze e geometrie complicate. Il gel è facilmente eliminabile a mano o con l'acqua.
Il sistema di deposito materiale tramite testine ad ugelli permette di ottenere una elevatissima risoluzione (600 Dpi), a fronte di limitate caratteristiche meccaniche. Ideale per piccoli prototipi ad alto contenuto di dettaglio, gioielleria, minuteria.
L’idea della produzione per piani sovrapposti accomuna tutte le tecniche , che si differenziano l’una dall’altra sostanzialmente per i materiali impiegati, per il principio fisico sfruttato e per l’utilizzo a cui è destinato il prototipo.
...e l’uomo?
Utilizzando le tecniche di prototipazione rapida, il know-how e il supporto tecnico professionale si riconosce in due fasi distinte: pre-produzione e post-produzione.
Nella prima si valuta la bontà dei file CAD, verificando la geometria del modello matematico. Il modello tradotto in STL risulta descritto da una mesh di triangoli perfettamente chiusa (una sorta di pelle che ricopre l’intero volume dell’oggetto). La mesh non deve presentare buchi, triangoli sovrapposti o essere costituita da triangoli troppo grossi che renderebbero sfaccettate le superfici curve. E’ necessario che i file siano verificati da esperti nell’utilizzo di un’ampia gamma di modellatori 3D e abili nell’identificare eventuali anomalie.
Non è da sottovalutare il nesting per realizzare l’oggetto con le caratteristiche formali e strutturali migliori.
Nella fase di post-produzione il modello viene sottoposto ad operazioni di asciugatura, resinatura, levigatura ed eventuali successivi trattamenti superficiali. In questa fase è richiesta l’esperienza più tradizionale della modellazione, l’abilità e la finezza della mano artigiana.