La stampa 2D è il processo di mettere un'immagine su carta, mentre la stampa 3D è il processo di creazione di un oggetto da alcuni materiali, spesso plastica, polveri, resine, metallo, fibra di carbonio, grafite e grafene. Stampa uno strato, attende che si asciughi e poi stampa il livello successivo in cima, creando infine un oggetto tridimensionale.
Ora, la stampa 3D è diventata sinonimo di produzione. Utilizzando una stampante 3D, le aziende manifatturiere possono costruire rapidamente prototipi per scopi di test e garanzia della qualità. Mentre ci sono molti diversi tipi di processi di stampa 3D, però, quasi tutti consistono in tre passaggi di base.
Modellazione
Prima di costruire un oggetto con una stampante 3D, è necessario progettare un modello. La modellazione è il primo passo della stampa 3D. Le aziende manifatturiere in genere progettano modelli a oggetti utilizzando un tipo speciale di software per computer noto come pacchetto CAD (Computer-Aided Design). I modelli stampati in 3D creati con CAD comportano relativamente meno errori rispetto ad altri metodi. Gli errori nei modelli stampabili in 3D possono essere identificati e corretti prima della stampa, rendendo così possibile la progettazione di qualità superiore. Inoltre, il software CAD aumenta la produttività in modo efficace: consente ai progettisti di ridurre i costi di produzione, lavorare più velocemente e in modo più intelligente e, in ultima analisi, porta a un completamento del progetto più rapido. Questo è un enorme vantaggio nel competitivo mercato globale.
Il processo di modellazione manuale della preparazione dei dati geometrici per la computer grafica 3D è simile alle arti plastiche come la scultura. La scansione 3D è un processo di raccolta di dati digitali sulla forma e l'aspetto di un oggetto reale, creando un modello digitale basato su di esso.
Stampa
Il secondo passo della stampa 3D prevede la stampa, o la costruzione, dell'oggetto.
Il modello a oggetti viene solitamente salvato come stereolitografia (STL) o come formato di file di produzione additiva (AMF). Tutto quello che dobbiamo fare è caricare il file sulla stampante 3D. La stampante 3D utilizzerà quindi le istruzioni nel rispettivo file per dettare dove e come viene depositato il materiale.
La maggior parte delle stampanti 3D costruisce oggetti depositando strati di materiale su un letto. Il processo di stampa 3D trasforma un intero oggetto in migliaia di piccole fette, quindi lo fa dal basso verso l'alto, fetta per fetta. Quei piccoli strati si attaccano insieme per formare un oggetto solido. Ogni strato può essere molto complesso, il che significa che le stampanti 3D possono creare parti mobili come cerniere e ruote come parte dello stesso oggetto.
Le stampanti 3D possono utilizzare materiali diversi per costruire oggetti, anche se il materiale termoplastico è il materiale più comune utilizzato per questo processo. Funziona estrudendo la plastica fusa attraverso un piccolo ugello che si muove con precisione sotto il controllo del computer. Stampa uno strato, attende che si asciughi e quindi stampa il livello successivo in cima.
Finissaggio
Il terzo e ultimo passo della stampa 3D è quello di dare gli ultimi ritocchi all'oggetto stampato, vale a dire, la finitura. Ad esempio, è possibile ottenere una maggiore precisione stampando una versione leggermente sovradimensionata dell'oggetto desiderato in risoluzione standard e quindi rimuovendo il materiale utilizzando un processo sottrattivo ad alta risoluzione. È inoltre possibile aggiungere solventi all'oggetto stampato per eliminare eventuali imperfezioni superficiali creando al contempo una finitura superficiale più liscia. Alcune tecniche di stampa richiedono la costruzione di supporti interni per le caratteristiche sporgenti durante la costruzione. Questi supporti devono essere rimossi meccanicamente o sciolti al termine della stampa.
