Additive Manufacturing (AM) è un nome appropriato per descrivere le tecnologie che costruiscono oggetti 3D aggiungendo strato su strato di materiale, che il materiale sia plastica, metallo, cemento o un giorno….
Comune alle tecnologie AM è l’uso di un computer, di un software di modellazione 3D (Computer Aided Design o CAD), di macchinari e di materiale per la stratificazione. Una volta prodotto uno schizzo CAD, l’attrezzatura AM legge i dati dal file CAD e stende o aggiunge strati successivi di liquido, polvere, materiale in fogli o altro, in un modo layer-upon-layer per fabbricare un oggetto 3D.
Il termine AM comprende molte tecnologie che includono sottoinsiemi come la stampa 3D, la prototipazione rapida (RP), la fabbricazione digitale diretta (DDM), la fabbricazione a strati e la fabbricazione additiva.
L’applicazione AM non ha limiti. I primi usi dell’AM sotto forma di Prototipazione Rapida si sono concentrati su modelli di visualizzazione di pre-produzione. Più recentemente, l’AM viene utilizzata per fabbricare prodotti di uso finale in aerei, restauri dentali, impianti medici, automobili e persino prodotti di moda.
Mentre l’aggiunta dell’approccio layer-upon-layer è semplice, ci sono molte applicazioni della tecnologia AM con gradi di sofisticazione per soddisfare diverse esigenze, tra cui:
+ uno strumento di visualizzazione nel design
+ un mezzo per creare prodotti altamente personalizzati per consumatori e professionisti
+ come utensili industriali
+ per produrre piccoli lotti di parti di produzione
+ un giorno….produzione di organi umani
Al MIT, dove la tecnologia è stata inventata, abbondano i progetti che supportano una gamma di applicazioni lungimiranti, dal calcestruzzo multi-struttura alle macchine che possono costruire macchine; mentre il lavoro al Contour Crafting supporta strutture per le persone in cui vivere e lavorare.
Alcuni immaginano l’AM come un complemento alla produzione sottrattiva fondamentale (rimozione di materiale come la foratura) e in misura minore la formatura (come la forgiatura). Indipendentemente da ciò, l’AM può offrire ai consumatori e ai professionisti, l’accessibilità per creare, personalizzare e/o riparare il prodotto, e nel processo, ridefinire l’attuale tecnologia di produzione.
Che sia semplice o sofisticata, l’AM è davvero stupefacente e meglio descritta nell’aggiunta di strato su strato, sia in plastica, metallo, cemento o un giorno…tessuto umano”.
Esempi di Additive Manufacturing (AM)
+ SLA
Tecnologia di fascia molto alta che utilizza la tecnologia laser per curare strato su strato di resina fotopolimerica (polimero che cambia proprietà quando esposto alla luce).
La costruzione avviene in un pool di resina. Un raggio laser, diretto nel pool di resina, traccia il modello della sezione trasversale del modello per quel particolare strato e lo cura. Durante il ciclo di costruzione, la piattaforma su cui si costruisce viene riposizionata, abbassandosi di un singolo strato di spessore. Il processo si ripete fino a quando la costruzione o il modello è completato e affascinante da guardare. Materiale specializzato può essere necessario per aggiungere supporto ad alcune caratteristiche del modello. I modelli possono essere lavorati e usati come modelli per lo stampaggio a iniezione, la termoformatura o altri processi di fusione.
+ FDM
Processo orientato all’uso di materiali termoplastici (polimero che si trasforma in un liquido all’applicazione del calore e si solidifica in un solido quando viene raffreddato) iniettati attraverso ugelli indicizzanti su una piattaforma. Gli ugelli tracciano il modello della sezione trasversale per ogni particolare strato con il materiale termoplastico che si indurisce prima dell’applicazione dello strato successivo. Il processo si ripete fino a quando la costruzione o il modello è completato e affascinante da guardare. Materiale specializzato può essere necessario per aggiungere supporto ad alcune caratteristiche del modello. Simile allo SLA, i modelli possono essere lavorati o usati come modelli. Molto facile da usare e cool.
+ MJM
Multi-Jet Modeling è simile a una stampante a getto d’inchiostro in quanto una testa, capace di fare la spola avanti e indietro (3 dimensioni-x, y, z)) incorpora centinaia di piccoli getti per applicare uno strato di materiale termopolimero, strato per strato.
+3DP
Questo comporta la costruzione di un modello in un contenitore pieno di polvere di materiale a base di amido o gesso. Una testa della stampante a getto d’inchiostro applica una piccola quantità di legante per formare uno strato. Dopo l’applicazione del legante, un nuovo strato di polvere viene spazzato sopra lo strato precedente con l’applicazione di altro legante. Il processo si ripete fino a quando il modello è completo. Poiché il modello è sostenuto da polvere sciolta, non c’è bisogno di un supporto. Inoltre, questo è l’unico processo che costruisce a colori.
+ SLS
Un po’ come la tecnologia SLA, il Selective Laser Sintering (SLS) utilizza un laser ad alta potenza per fondere piccole particelle di plastica, metallo, ceramica o vetro. Durante il ciclo di costruzione, la piattaforma su cui la costruzione viene riposizionata, abbassandosi di un singolo strato di spessore. Il processo si ripete fino al completamento della costruzione o del modello. A differenza della tecnologia SLA, il materiale di supporto non è necessario in quanto la costruzione è supportata da materiale non sinterizzato.