Cos'è la stampa 3D?

La stampa 3D è una tecnologia di produzione additiva utilizzata per produrre parti.Si chiama "additivo" perché questo metodo non si basa su un singolo pezzo di materiale o uno stampo per creare un oggetto fisicoInvece, costruisce l'oggetto impilando e fondendo strati di materiale.

Questa tecnologia offre in genere velocità di produzione elevate e bassi costi fissi di installazione, ed è in grado di creare geometrie più complesse rispetto alle tecniche di produzione tradizionali.la varietà di materiali utilizzati nella stampa 3D è in costante espansioneEssa ha trovato un'ampia applicazione nell'industria ingegneristica, in particolare per la prototipazione e la creazione di geometrie leggere.

Il termine "stampa 3D" è spesso associato alla cultura dei produttori, agli hobbyisti e agli appassionati, comprendendo le stampanti desktop, le tecnologie di stampa accessibili come FDM,e materiali a basso costo come ABS e PLA (spiegheremo questi acronimi più avanti)Questo fenomeno è in gran parte attribuito alla democratizzazione della stampa 3D, in particolare all'ascesa del movimento RepRap,che ha portato a macchine desktop a prezzi accessibili come il MakerBot originale e UltimakerQuesto sviluppo ha anche portato alla crescita esplosiva della tecnologia di stampa 3D nel 2009.

L'applicazione diffusa dell'additive manufacturing
Rispetto alla stampa 3D, la produzione additiva è un concetto più ampio che comprende una varietà di tecnologie e materiali, con applicazioni nella produzione industriale, nell'assistenza medica, nell'aerospaziale,e altri campiLa produzione additiva pone l'accento sulla costruzione di oggetti aggiungendo strato per strato materiale ed è tipicamente utilizzata per applicazioni ad alta precisione e alte prestazioni.

In generale, mentre la stampa 3D è una forma di produzione additiva, ci sono differenze significative nella tecnologia, nelle applicazioni e nel posizionamento sul mercato.

Al contrario, la produzione additiva (AM) è quasi sempre associata ad applicazioni commerciali e industriali.

"Rapid prototyping" è un termine talvolta usato per riferirsi alla tecnologia di stampa 3D.quando la tecnologia di stampa 3D è stata inventata, è stato indicato come prototipazione rapida perché è stato utilizzato principalmente per la prototipazione piuttosto che per la produzione di parti effettive.

Evoluzione della tecnologia
Negli ultimi anni, la stampa 3D è diventata una soluzione eccellente per la produzione di parti.sono diventati più economici e convenientiPertanto, mentre alcuni considerano ancora la "prototipizzazione rapida" sinonimo di stampa 3D,la frase si sta gradualmente evolvendo per riferirsi a tutte le forme di prototipazione rapida.

In sintesi, mentre "prototipazione rapida" si riferiva originariamente specificamente alla prototipazione, il suo significato si è ampliato con i progressi tecnologici per includere una gamma più ampia di metodi di produzione.

La stampa 3D è stata originariamente concepita per accelerare lo sviluppo di prodotti industriali attraverso una prototipazione più veloce.Chuck Hull è generalmente considerato l'inventore della stampa 3DNel 1984 ha brevettato l'apparecchio di stereolitografia (SLA), che è diventato una tecnologia pionieristica per le stampanti 3D.

L'invenzione di Hull pose le basi per la successiva tecnologia di stampa 3D e avanzò lo sviluppo della produzione additiva, che continua ad essere ampiamente utilizzata in vari settori oggi.

1. 1981:Hideo Kodama del Giappone brevettò il primo dispositivo per curare i fotopolimeri utilizzando la luce UV. Lo progettò come un dispositivo di "prototipo rapido" per la realizzazione di modelli e prototipi,Ma il brevetto fu finalmente abbandonato a causa della mancanza di interesse..
2. 1984:Gli inventori francesi Alain Le Mehaute, Olivier de Witte e Jean Claude André hanno depositato un brevetto per un dispositivo che utilizzava la luce UV per curare i fotopolimeri.credendo che non avesse potenziale commerciale.
3. 1984:Poche settimane dopo che Le Mehaute depositò il suo brevetto, l'americano Charles "Chuck" Hull depositò il suo brevetto per "Apparecchio per la produzione di oggetti tridimensionali mediante stereolitografia," inventando il termine "stereolitografia" (SLA)Nel 1987, Hull inventò il formato file STL e fondò 3D Systems lo stesso anno.
4. 1987:L'americano Carl Deckard brevettò la sinterizzazione seletiva al laser (SLS) e co-fondò la Desktop Manufacturing (DTM) Corp., acquisita da 3D Systems nel 2001.
5. 1989:L'americano S. Scott Crump depositò un brevetto per la modellazione di deposizione fusa (FDM) e fondò Stratasys con sua moglie lo stesso anno.

Queste prime invenzioni e aziende gettarono le basi per lo sviluppo in piena espansione della tecnologia di stampa 3D.

1. 1987:3D Systems ha rilasciato la prima stampante commerciale SLA, la "SLA-1", segnando l'inizio della commercializzazione della tecnologia di stampa 3D.
2. 1992:Il brevetto FDM è stato infine assegnato a Stratasys, portando al lancio della prima stampante FDM, il "3D Modeler".
3. 1992:DTM ha rilasciato la prima stampante SLS commerciale, la "Sinterstation 2000", promuovendo ulteriormente l'adozione della tecnologia di stampa 3D.
4. 1994:EOS, fondata nel 1989, ha lanciato la sua "EOSINT M160", la prima stampante 3D commerciale per metalli, aprendo un nuovo mercato per la produzione additiva di metalli.

1. 2005:Il progetto open-source RepRap ("Replicating Rapid Prototyping") è stato lanciato, con l'obiettivo di creare una stampante 3D auto-replicante in grado di stampare le proprie parti.Questo progetto ha stimolato significativamente l'interesse del pubblico per la tecnologia di stampa 3D.
2. 2009:I principali brevetti FDM sono entrati nel pubblico dominio, e MakerBot ha lanciato la sua stampante 3D desktop, la "Cupcake CNC".significativamente meno delle migliaia di dollari per le stampanti tradizionali, tutti i componenti erano disponibili per il download su Thingiverse, un sito web dedicato alla condivisione di file di progettazione digitale creati dagli utenti.
3. 2012:Formlabs ha rilasciato la "Form 1", la prima stampante SLA a prezzi accessibili, e ha raccolto con successo un record di 2,95 milioni di dollari su Kickstarter.
4. 2013:Protolabs Network è stato lanciato come servizio di stampa 3D peer-to-peer, che consente transazioni su larga scala tra acquirenti di stampe e utenti di macchine.La piattaforma è rapidamente cresciuta fino a diventare la più grande piattaforma di stampa 3D al mondo., con oltre 50.000 "hub" di stampa, e si è incentrata sul rendere le varie forme di produzione su misura più accessibili ai clienti commerciali.
5. 2014:I principali brevetti SLS sono entrati nel pubblico dominio, portando molte aziende a produrre stampanti SLS più piccole e più convenienti.

Questi sviluppi hanno reso la tecnologia di stampa 3D più accessibile, favorendone l'applicazione e l'innovazione in vari settori.

Dal 2018, mentre il clamore dei media intorno alla stampa 3D si è notevolmente attenuato, l'interesse per le applicazioni commerciali per le aziende di tutte le dimensioni ha raggiunto un massimo storico.migliaia di aziende producono stampanti 3D e offrono una vasta gamma di servizi utilizzando la tecnologia di stampa 3D.

Questa fase segna la maturità della tecnologia di stampa 3D, poiché le aziende iniziano a integrarla nei loro processi di produzione per applicazioni in una varietà di campi, tra cui la prototipazione,fabbricazione su misuraI progressi tecnologici hanno continuamente migliorato l'efficienza e la redditività della stampa 3D, favorendone ulteriormente l'adozione diffusa.