Vai al contenuto Come funziona la stampa 3D a Resina
Scopriamo come funziona questa tecnologia di stampa, vantaggi e campi di applicazione.
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Matteo Ingrosso
Autore articolo.
COME FUNZIONA? A COSA SERVE?
La stereolitografia è una tipologia di stampa 3D chiamata fotopolimerizzazione, normalmente chiamata stampa 3D a resina. Le stampanti 3D con questa tecnologia additiva utilizzano un laser o una fonte luminosa a raggi UV, per polimerizzare, quindi indurire la resina. Questa tecnologia permette di creare dei componenti partendo da una sostanza allo stato liquido, per passare a quello solido.
QUALI VANTAGGI OFFRONO I PEZZI STAMPATI IN RESINA?
I componenti stampati tramite stampanti 3d a resina, hanno un aspetto estetico altamente definito, la loro superficie è molto liscia, hanno una accuratezza dimensionale molto elevata, e sono a tenuta stagna, vengono spesso utilizzati per realizzare prototipi di tubazioni, collettori e raccordi. Di contro necessitano di una accurata fase di postproduzione, infatti successivamente alla stampa, i componenti vanno puliti attraverso dei cicli di lavaggio in alcol isopropilico per rimuovere i residui di resina per poi passare in un forno a raggi UV, che indurisce e polimerizza completamente le parti.
Negli ultimi anni, i maggiori produttori di resine per stampanti di questo tipo, hanno sviluppato sempre più nuovi materiali ad altissime prestazioni, utilizzabili in altrettanti vastissimi ambiti dell’industria, permettendo così di creare dei componenti funzionali e prestanti paragonabili a quelli realizzati con i termoplastici tradizionali.
Grazie a queste importanti innovazioni, le aziende integrando questa tecnologia, permettono ai loro progettisti, di migliorare il loro workflow e incrementare notevolmente il processo produttivo, prototipando e creando parti funzionali e stabili, con svariate prestazioni meccaniche, ottenendo rapidamente componenti con caratteristiche molto simili a quelli realizzati con le tecniche produttive classiche, quali; fresatura, tornitura, stampaggio ad iniezione, ad un costo nettamente inferiore e in tempi molto più rapidi.
I componenti stampati a resina, avendo prestazioni simili se non superiore ai componenti realizzati con termoplastiche comuni, vengono utilizzati per produzioni di piccole tirature, avendo costi di produzioni inferiori. Per lotti di produzioni più grandi, lo stampaggio ad iniezione risulta essere più competitivo.
CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEGLI OGGETTI STAMPATI A RESINA
Come già anticipato precedentemente. La stampa 3d a resina ha molteplici vantaggi. Le parti realizzate con questa tecnologia, hanno un elevato grado estetico, le superfici sono estremamente lisce, paragonabili a oggetti realizzati con stampaggio ad iniezione. Sono impermeabili, hanno elevate proprietà meccaniche, bassa isotropia, e un’alta accuratezza dimensionale. Infatti, è una delle tecnologie prescelte da ingegneri e progettisti.
ISOTROPIA:
L’isotropia, è la caratteristica di un oggetto la cui resistenza meccanica differisce, rispetto alle forze applicate nelle diverse direzioni (X;Y;Z)
Essendo, la stampa 3D una tecnologia che realizza componenti strato dopo strato, gli stessi saranno più o meno resistenti alle forze applicate nelle varie direzioni.
Anche nella stampa SLA/DLP, gli oggetti sono realizzati strato dopo strato, ma con la differenza che la polimerizzazione dei vari strati in questa particolare tecnologia, crea un legame più stabile e coeso tra gli stesi. Il risultato, è un oggetto con una bassa isotropia, capace di resistere ugualmente a tutte le forze esercitate nelle varie direzioni.
A differenza della stampa FDM, in cui l’orientamento del componente gioca un ruolo fondamentale per conferire alle parti la giusta resistenza meccanica, (infatti i componenti in FDM, sono molto meno resistenti nell’asse verticale “Z”), nella stampa a resina, questo vincolo non è richiesto.
Questo è un aspetto molto importante, perché la dove è richiesto di realizzare componenti con geometrie complesse, si ha una maggiore libertà nell’orientamento, agevolando il processo di stampa, avendo la garanzia che sia performante allo stesso modo quando sottoposto a forze e sollecitazioni in diverse direzioni.
ACCURATEZZA DIMENSIONALE
La stampa 3D a resina è senza dubbio una delle tecnologie di stampa più precisa, grazie al laser o agli schermi che proiettano la luce UV, è possibile andare a colpire in maniera molto precisa la parte da polimerizzare, di conseguenza le parti realizzate con questa tecnologia, sono molto più precise rispetto a qualunque altra tecnologia di stampa 3D.
Inoltre, il processo è più facilmente ripetibile rispetto ad altri metodi produttivi, in quanto si utilizza la luce per realizzare i componenti e non il calore, evitando così tutti quei problemi che posso scaturire quando si estrude una termoplastica, come; deformazioni, restringimenti e surriscaldamenti.
Il processo di stampa a resina, normalmente viene eseguito ad una temperatura tra 26 e 30°C, quindi circa a temperatura ambiente, permettendo alla resina di essere più fluida, di fatto è molto più controllabile rispetto ad altre tecniche produttive.
DETTAGLIO E SUPERFICIE LISCIA
La stampa 3D a resina è sicuramente la tecnologia additiva con il più alto grado di finitura superficiale. Le superfici sono estremamente lisce, paragonabili a parti realizzate con stampi ad iniezione, fresatura, lavorazioni meccaniche e altro.
Grazie a questa caratteristica, tutte le operazioni di post-processing come levigatura, lucidature ecc.… sono ridotte al minimo, questo permette di abbattere nettamente i costi di post-produzione.
Questo alto grado estetico è dato dal fatto che gli strati creati sono estremamente precisi uno con l’altro fondendosi perfettamente e precisamente, senza creare alcun segno visibile sull’oggetto, donando ad esso una superfice liscia ed omogenea.
IMPERMEABILITÀ
Le parti realizzate con questa tecnologia sono impermeabili e a tenuta stagna, non a caso questa tecnologia di stampa, viene spesso utilizzata da progettisti e ingegneri che devono prototipare o studiare il comportamento di tubi, collettori, valvole e tutto ciò che può che contenere fluidi
A differenza della stampa 3D, FDM, la quale realizza i componenti depositando un sottile strato di materiale, che uno sull’altro, va a lasciare delle piccolissime fessure e spazi, che permettono il passaggio dell’aria o dei liquidi. Le parti realizzate in resina, sono completamente solide, e coese.
CAMPI DI UTILIZZO.
Come già detto precedentemente, grazie alla vastità di resine in commercio, è praticamente impossibile non trovare il materiale perfetto per ogni specifica applicazione. Grazie a questa varietà la stampa 3D a resina, è presente in molteplici settori, come medicale; gioielleria; dentale; automotive, nautica e molti altri
Le resine presenti ad oggi sul mercato sono molteplici con altrettante diverse caratteristiche, dalle flessibili alle rigide, estremamente resistenti al calore, autoestinguenti, dalle antistatiche, a quelle arricchite con fibra di ceramica o vetro, e molto altro ancora.
Sono sempre di più le aziende che si affidano ai centri di stampa 3D per velocizzare il loro processo produttivo. Ma non tutti hanno gli strumenti e le competenze necessarie per fornire delle parti con le giuste prestazioni.
Se stai cercando di integrare questa tecnologia anche nella tua azienda ma non sai come fare, puoi contattarci e insieme troveremo la soluzione più adatta alle tue esigenze.
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Conclusioni:
Sono sempre di più le aziende che si affidano ai centri di stampa 3D per velocizzare il loro processo produttivo. Ma non tutti hanno gli strumenti e le competenze necessarie per fornire delle parti con le giuste prestazioni.
Se stai cercando di integrare questa tecnologia anche nella tua azienda ma non sai come fare, puoi contattarci e insieme troveremo la soluzione più adatta alle tue esigenze.
