Vera innovazione tecnologica, la stampante 3D permette di realizzare stampe in tre dimensioni a partire da materiali solidi come la plastica. Negli ultimi anni, esistono anche stampanti in grado di stampare oggetti in 3D con il legno o anche con il metallo. Per quanto riguarda quest’ultimo, lo studio 3D Printing of Metals 2015-2025 rivela che la stampa 3D di metallo è soprattutto utilizzata nei settori medico e aeronautico. La macchina si declina oggi in diversi modelli il cui funzionamento varia a seconda del tipo di metallo utilizzato. Dettagli.
Per ogni tipo di metallo la sua stampante
Molto popolari dal 2015, le stampanti 3D per metalli si declinano oggi in diversi modelli che sono dedicati esclusivamente alla stampa di metalli in particolare.
Si differenziano l’una dall’altra per un modo di funzionamento specifico. Si distinguono così quattro grandi famiglie di stampanti 3D :
- quelle che utilizzano la tecnologia SLM,
- quelle che utilizzano la tecnologia DMLS,
- quelle che utilizzano la proiezione di legante come tecnica,
- e infine quelle che utilizzano la fusione a cera persa.
La stampa con SLM
Le stampanti che usano la tecnologia SLM per Selective Laser Melting (fusione selettiva per laser in francese) utilizzano particelle di polvere metallica per fusione totale per realizzare le stampe. Da notare che per raggiungere le temperature necessarie devono inoltre utilizzare un gas inerte. Può trattarsi di argon o di azoto.
Le primissime stampanti 3D per metallo SLM videro la luce nel 1995. Esse erano allora sviluppate da l’Institut Fraunhoffer. Quest’ultimo ha peraltro appena presentato il suo ultimissimo modello : si tratta di una stampante « low-cost », destinata alle piccole imprese. Proprio come le versioni precedenti, la macchina è molto veloce nella fase di fabbricazione. Tuttavia, il tempo di attesa per il raffreddamento dell’oggetto stampato rimane sempre abbastanza lungo.
La stampa con DMLS
La tecnologia DMLS per Direct Metal Laser Sintering (sinterizzazione laser diretta del metallo in francese) consiste nell’associare sottili polveri di metallo legandole l’una con l’altra. I metalli utilizzati sono l’alluminio inossidabile e il titanio, che si caratterizzano per punti di fusione nettamente più elevati rispetto agli altri metalli.
Le stampanti che utilizzano questo metodo di fabbricazione servono soprattutto a produrre prototipi o una piccola quantità di pezzi. Questo perché la tecnologia realizza un lavoro tanto rapido quanto preciso. I modelli sono soprattutto utilizzati nei settori dell’aeronautica, aerospaziale e automobilistico. Servono anche nel settore medico per la fabbricazione di protesi e impianti.
La stampa mediante proiezione di legante
Nel caso di questo metodo di fabbricazione, la stampante utilizza come base una polvere sulla quale viene depositato un agente legante. L’associazione dei due avviene strato dopo strato come per qualsiasi stampa 3D. L’oggetto viene quindi cotto prima di essere pulito con spazzolature e soffiatori ad aria. Per finalizzare la stampa, viene aggiunto acciaio per infiltrazione nel prodotto al fine di rinforzarlo. Si noti che quest’ultimo componente rappresenta una buona parte del risultato finale.
Questa tecnologia risulta essere la più rapida e la più economica tra le quattro grandi famiglie della stampa dei metalli. Molto precise, le stampanti che utilizzano questo metodo servono soprattutto a fabbricare prototipi o oggetti di decorazione. Sono inoltre utilizzate in gioielleria, perché la tecnologia offre la possibilità di « placcare » il risultato con oro o argento.
La stampa mediante fusione a cera persa
Qui, la tecnica consiste nel stampare più oggetti basandosi su un modello originale. Le stampanti si limitano così a creare una replica di un unico oggetto, per produrne poi decine, anzi centinaia, migliaia quasi identiche.
Per fare ciò, un’altra stampante fabbrica prima il pezzo originale con la cera, che sarà poi modellato nel gesso. Quando quest’ultimo sarà finalmente asciutto, la stampante 3D per metallo dovrà solo iniettarvi metallo liquido che sostituirà la cera. Questo tipo di stampa è soprattutto utilizzato con l’oro e l’ottone. I professionisti lo usano spesso per la produzione in serie di oggetti appuntiti, soprattutto gioielli.