Tecnologie di stampa 3D

Le tecnologie di prototipazione 3D si distinguono principalmente in additiva, per apporto di materiale o sottrattiva, per rimozione del materiale tramite lavorazione con utensile.
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La tecnologia più conveniente è quella ad apporto di materiale per estrusione a caldo che sfrutta un principio simile a quello della pistola della colla a caldo. Viene anche detta Fabbricazione a Fusione di Filamento (in inglese FFF fused filament fabrication).
Esistono altre possibilità quali la sinterizzazione laser per i metalli, ma presentano maggiori costi e complicazione.

Materiali

I materiali più utilizzati oggi sono:

  • ABS, lo stesso con cui sono fatti i mattoncini Lego
  • PLA, un polimero basato sull'amido vegetale, ricavato dal mais.
  • Nylon
  • Polimeri elastici

Il materiale plastico più utilizzato (ABS o PLA) costa circa 30 euro al chilo.
Le principali differenze tecnologiche tra ABS e PLA sono:

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  • differente temperatura di fusione
  • biodegradabilità (massima nel PLA)

Ulteriori considerazioni riguardanti l'utilizzo dei due materiali e quale sia meglio, possono essere trovate Rose Shirt Rosa T Asimmetrico Donna Hanes Bright qvxYAw775.

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Un estrusore riscalda il materiale plastico alimentato sotto forma di filamento e lo deposita per fili sottili fino ad ottenere l'oggetto finale, tramite un sistema di posizionamento spaziale a tre assi, assimilabile ad un sistema a controllo numerico. Il percorso dell'estrusore viene ricavato da un modello matematico 3D, attraverso opportuni algoritmi che sono in grado anche di generare i supporti per le parti a sbalzo ed eventualmente sostituire le parti piene con strutture a telaio robuste e leggere.

Nella stampa sottrattiva l'estrusore è sostituito da una testa porta-utensile rotante detta anche fresa, in grado di asportare materiale da un blocco iniziale pieno, per strati successivi. I limiti di questa tecnica ben noti nell'industria meccanica sono relativi alla realizzazione di elementi cavi complessi che richideono di pensare la realizzazione dell'oggetto in più parti.

Materiali

E' possibile lavorare anche legno e metalli come l'alluminio.

La scelta della tecnologia per la realizzazione degli accessori per Thymio (con o senza materiale di supporto, ecc) deve essere basata essenzialmente sulla economicità e semplicità d'uso. Nell'ambito di un laboratorio di prototipazione, per lavorazioni particolari, la tecnologia additiva può essere integrata dalla tecnologia di rimozione di materiale per le rifiniture, adottando una stampante che consenta entrambe le tecnologie.

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