Stampanti 3D Industriali

Stampanti 3D con tecnologia FDM (modellazione a deposizione fusa) di fascia industriale

In questa tecnologia, inventata da Scott Trump, fondatore di Stratasys ®, un filamento plastico passa attraverso un estrusore che, portato ad alta temperatura, rende il materiale fluido; questo viene poi “depositato” sul piatto di stampa secondo uno schema di linee che costituiscono gli strati (layer) che vengono sovrapposti ai precedenti. Sulla superficie dell’oggetto risultano quindi visibili i layer di materiale estruso, che possono essere parzialmente o totalmente eliminati tramite una post-produzione. Questa tecnologia è considerata erroneamente economica in quanto utilizzata dalla maggior parte delle stampanti 3D desktop, ma in realtà sfruttata anche da macchine professionali da centinaia di migliaia di euro.

Questi sono i materiali che sul mercato sono a disposizione per la stampa di oggetti 3D con stampanti 3D industriali con tecnologia FDM.

fused deposition modeling

Materiali Plastici:

ABSplus

Caratteristiche:
I componenti 3D stampati con questo materiale risultano robusti dal punta di vista meccanico e stabili nel tempo.

Campi di utilizzo:
Permettere a progettisti ed ingegneri di lavorare in modo iterativo, fare spesso i prototipi e testarli completamente, ma è anche così robusto e durevole che i tuoi modelli e prototipi di nuova concezione si comporteranno praticamente come il prodotto finale.

ABSi

Caratteristiche:
I componenti 3D stampati con questo materiale è possibile creare prototipi traslucidi, di costruire componenti penetrabili dalla luce.

Campi di utilizzo:
Di costruire componenti utili nella progettazione del settore automotive. I componenti traslucidi consentono inoltre di monitorare il movimento dei fluidi, come nella prototipazione di dispositivi medicali.

ABS-M30

Caratteristiche:
È un materiale plastico da produzione, è il più economico nella gamma delle termoplastiche che si possono utilizzare con i sistemi di produzione 3D.

Campi di utilizzo:
Ideale per modelli di concetto e oggetti con un livello moderato di requisiti, tra cui prototipi funzionali, maschere di montaggio, accessori di fissaggio, utensili di produzione e oggetti pronti all'uso.

ABS-M30i

Caratteristiche:
Questa termoplastica tecnica presenta buone proprietà di resistenza meccanica ed è conforme ai requisiti ISO 10993 e USP Classe VI.

Campi di utilizzo:
È un materiale di stampa 3D biocompatibile che consente il contatto con cibi, apparecchi medicali e farmaceutici; consente di produrre modelli di progettazione chirurgica o utensili.

ABS-ESD7

Caratteristiche:
Ideale per la dissipazione dell'energia statica rende il materiale adatto per applicazioni in presenza di polveri, residui e umidità, che potrebbero altrimenti essere attratti dalle parti in plastica.

Campi di utilizzo:
Le applicazioni in cui una scarica di energia statica potrebbe danneggiare i componenti, compromettere le prestazioni o causare un'esplosione; possono utilizzare con sicurezza i componenti FDM per creare maschere ed elementi per l'assemblaggio di componenti elettronici.

ASA

Caratteristiche:
Le sue caratteristiche di resistenza meccanica e stabilità ai raggi UV rendono l'ASA una scelta eccellente per la prototipazione funzionale

Campi di utilizzo:
Costruisci prototipi duraturi per testare idoneità, forma e funzione oppure produci pratici oggetti pronti all'uso da utilizzare all'aperto, grazie alla sua stabilità ai raggi UV.

Nylon 6

Caratteristiche:
Ideale per Produrci parti resistenti con una finitura levigata ed elevata resistenza alla rottura.

Campi di utilizzo:
Creare maschere, staffaggi, guide, protezioni e altre attrezzature di produzione che richiedono una buona trazione e resistenza meccanica.

Nylon 12

Caratteristiche:
Ideale per creare prototipi avanzati e strumenti personalizzati per tutte quelle applicazioni che necessitano di un'elevata resistenza.

Campi di utilizzo:
È un materiale in nylon resistente molto utilizzato nella manifattura tradizionale grazie all'eccellente rapporto tra prezzo e prestazioni.

PC

Caratteristiche:
Ideale per produrre prototipi funzionali, utensili e componenti finali con un materiale tecnico comune e di lunga durata.

Campi di utilizzo:
Grazie alla possibilità di produrre robusti componenti, i produttori di apparecchiature del settore automotive, commerciale e altro possono ora esplorare nuove opportunità.

PC-ABS

Caratteristiche:
È un materiale che unisce le migliori caratteristiche di due termoplastiche: la robustezza e la resistenza al calore del policarbonato e la flessibilità dell'ABS, presenta un'ottima definizione degli elementi e una finitura eccellente.

Campi di utilizzo:
Per la prototipazione di utensili e produzione di piccoli volumi, come la produzione di utensili elettrici e di apparecchiature industriali.

PC-ISO

Caratteristiche:
È il materiale biocompatibile più robusto e resistente al calore disponibile con la tecnologia FDM.

Campi di utilizzo:
Consente di produrre modelli che si occupano di confezionamento dei cibi, degli apparecchi medicali e farmaceutici, di progettazione chirurgica, utensili ed elementi forti e resistenti al calore.

PPSF/PPS

Caratteristiche:
Per componenti stampati in 3D in grado di sopportare altissime temperature ed esposizione a sostanze chimiche.

Campi di utilizzo:
Produzione di prototipi automotive di motori, dispositivi medicali sterilizzabili e strumenti per applicazioni complesse. Ha buona forza meccanica e resistenza al petrolio e ai solventi. Può essere sterilizzato con i raggi gamma, EtO e in autoclave.

ULTEM 9085

Caratteristiche:
Famoso per le sue eccezionali prestazioni, ha proprietà termiche, meccaniche e chimiche che ne fanno la prima scelta per molte applicazioni avanzate.

Campi di utilizzo:
Ideale per applicazioni nel settore aerospaziale, automobilistico e militare per la sua classificazione FST, per il rapporto resistenza-peso e per le certificazioni di cui dispone.

ULTEM 1010

Caratteristiche:
Famoso per la sua eccezionale resistenza e all'alta stabilità termica, offre livelli di resistenza termica, chimica e alla trazione più elevati di qualsiasi termoplastica FDM.

Campi di utilizzo:
Questo materiale è ideale per applicazioni di prototipazione e costruzione di attrezzature avanzate nei settori automotive, aerospaziale, medicale e alimentare. Le sue certificazioni di biocompatibilità e idoneità al contatto con gli alimenti permettono la produzione di utensili personalizzati per la lavorazione degli alimenti e dispositivi medicali sterilizzabili in autoclave.

Tecnologia CJP (stampa multigetto a polimeri)

Inventata da ZCorp, poi assorbita da 3D Systems ®, questa tecnologia è molto semplice e ricorda il processo delle stampanti a getto di inchiostro. Uno strato di polvere (tipo gesso dello spessore di ca.100 micron) viene steso sul piatto di stampa mentre comuni testine HP fissano la polvere con leganti colorati o trasparenti, creando un modello solido corrispondente al modello 3D da realizzare. Le caratteristiche di questa tipologia di stampa 3D sono l’alta risoluzione, la possibilità di stampare in quadricromia, la velocità di stampa. I’indurimento avviene tramite impregnante che ne migliora le caratteristiche meccaniche del prodotto stampato, anche se è consigliato utilizzare questi prodotti solo per uso estetico e non funzionale.

material jetting

Tecnologia Polyjet (stampa multigetto a polimeri)

La tecnica di stampa 3D PolyJet, brevettata da Objet, marchio attualmente compreso nel gruppo Stratasys ®. La stampa 3D Polyjet funziona in modo simile alla stampa a getto d'inchiostro, ma anziché depositare gocce d'inchiostro sulla carta, le stampanti 3D depositano strati di fotopolimeri liquidi solidificabili su un vassoio. La tecnologia con fotopolimeri è un metodo avanzato di fabbricazione additiva che permette di realizzare prototipi, parti e utensili con superfici lisce e dettagli accurati; attraverso una risoluzione degli strati di 16 micron e un livello di precisione fino a 0,1 mm, con questa tecnologia è possibile produrre pareti sottili e geometrie complesse utilizzando la più ampia gamma di materiali. I fotopolimeri offrono dettagli estremamente fini e un realismo dei prodotti finali che superano qualsiasi altra tecnologia di stampa 3D, hanno la caratteristica di simulare materiali trasparenti, flessibili e rigidi e plastiche tecniche. Sono disponibili materiali specifici biocompatibili e odontoiatrici. I prodotti così ottenuti sono pronti all’uso, senza bisogno di alcuna lavorazione. La tecnologia di stampa 3D PolyJet presenta numerosi vantaggi in termini di velocità e precisione; i prodotti risultano già finiti.

photopolymer jetting

Materiali Fotopolimeri:

Fotopolimero Digitale

Caratteristiche:
È il risultato della combinazione di due o tre fotopolimeri in concentrazioni e microstrutture specifiche in modo da creare un materiale composito con caratteristiche ibride.

Campi di utilizzo:
I materiali digitali permettere a progettisti ed ingegneri di creare prototipi precisi più rapidamente di prima. Permette di creare centinaia di materiali digitali con una vasta gamma di proprietà fisiche, colori e tonalità.

Fotopolimero ABS Digitale

Caratteristiche:
Permette di produrre fotopolimeri che simulano una gamma di plastiche di produzione di lunga durata, è progettato per simulare plastiche standard ABS coniugando la resistenza alle alte temperature con la robustezza. L'ABS digitale è caratterizzato da rigidezza e robustezza superiori anche su superfici molto sottili.

Campi di utilizzo:
Il materiale è adatto per parti che richiedono il maggior livello possibile di resistenza all'urto e di capacità di assorbire i colpi, è ideale per la creazione di prototipi funzionali, stampi, utensili per la fabbricazione, parti a pressione per un uso alle alte o alle basse temperature, componenti elettrici.

Fotopolimero Alte Temperature

Caratteristiche:
Il materiale per alte temperature combina la resistenza al calore a un'eccezionale stabilità dimensionale. Il materiale è in grado di simulare le prestazioni termiche delle plastiche tecniche.

Campi di utilizzo:
È ideale per le applicazioni di test, come il flusso di aria o di acqua calda nelle tubature e nei rubinetti. Può essere utilizzato per la realizzazione di modelli da esposizione in condizione di luce intensa, parti ad alta definizione che richiedono un'ottima qualità della superficie, prove di forma, prova di adattabilità e prova funzionale termica di parti statiche.

Fotopolimero Trasparente

Caratteristiche:
È un fotopolimero trasparente multiuso per la simulazione della normale plastica chiara. Unisce un'elevata stabilità dimensionale all'uniformità delle superfici, è un materiale rigido, quasi incolore.

Campi di utilizzo:
I materiali trasparenti risultano la scelta ideale per molte applicazioni, per verificare prove di forma e di adattabilità di parti chiare o che lasciano intravedere il contenuto, vetri, occhiali, plafoniere e custodie illuminate, visualizzazione di flussi liquidi, applicazioni medicali, modelli artistici e da esposizione.

Fotopolimero Opaca-Rigida

Caratteristiche:
È un materiale che unisce la stabilità dimensionale e il massimo livello di dettaglio, simula l’aspetto delle parti prodotte ed è adatto anche per la realizzazione di parti di attrezzatura rapida.

Campi di utilizzo:
I fotopolimeri rigidi opachi forniscono un'eccellente visualizzazione dei dettagli. Si stampano prototipi precisi ed esteticamente gradevoli per testare idoneità, forma e funzione di parti statiche, componenti mobili o assemblati complessi. Si possono anche produrre dime, maschere e attrezzi di produzione precisi.

Fotopolimero Simil-polipropilene

Caratteristiche:
Il polipropilene simulato è robusto, flessibile e durevole e consente di stampare prototipi di precisione 3D che hanno l'aspetto e le caratteristiche del polipropilene. È possibile creare rapidamente modelli per testarne la forma, l'idoneità e la funzionalità.

Campi di utilizzo:
Il materiale simil-polipropilene offre un'alta resistenza e una bellissima finitura delle superfici. È possibile utilizzarlo per creare rapidamente prototipi resistenti per componenti a scatto, cardini mobili e altre applicazioni complesse, è ideale per gli ambienti d'ufficio, studiato per fornire prestazioni affidabili e consentire la realizzazione di prototipi di grande effetto e dimensionalmente stabili.

Fotopolimero Simil-gomma

Caratteristiche:
Con i fotopolimeri simil-gomma, puoi simulare la gomma con vari livelli di durezza, allungamento e resistenza all'usura. I fotopolimeri in simil-gomma presentano varie caratteristiche degli elastomeri, come la durezza Shore scala A, l'allungamento anti-rottura, resistenza all'usura e forza tensile.

Campi di utilizzo:
Il fotopolimero simil-gomma consente di simulare una vasta gamma di prodotti finiti, bordi e rivestimenti in gomma, modelli da esposizione e comunicazione, rivestimenti morbidi e superfici antiscivolo per utensili o prototipi, manopole, maniglie, tiranti, guarnizioni, tenute, tubi flessibili, calzature.

Fotopolimero Biocompatibile

Caratteristiche:
Il fotopolimero biocompatibile è un materiale rigido per la prototipazione medicale rapida. Presenta un'elevata stabilità dimensionale ed è trasparente, ha superato i cinque test medici di citotossicità, genotossicità, ipersensibilità ritardata, irritabilità e plastica USP Classe VI.

Campi di utilizzo:
Con il fotopolimero biocompatibile, è possibile creare rapidamente prototipi di prodotti medicali e dentali, fra cui portaimpianti e guide ortopediche chirurgiche.

Fotopolimero Odontoiatrico

Caratteristiche:
Il fotopolimero odontoiatrico è stato progettato specificamente per applicazioni ortodontiche, fra cui allineatori e modelli in porcellana. Questo materialo si presenta opaco e rigido, combinana la visualizzazione accurata dei dettagli e un'elevata stabilità dimensionale.

Campi di utilizzo:
Consente a studi e laboratori odontoiatrici di utilizzare un materiale odontoiatrico progettato appositamente per il settore, che permettono di ottenere strati sottilissimi fino a 16 micron e di riprodurre anche gli elementi più piccoli nel massimo dettaglio.

Tecnologia SLA - DLP (polimerizzazione resine)

SLA: La Stereolitografia, è stata la prima tecnologia di prototipazione rapida (RP) grazie ad una idea di Chuck Hull (fondatore di 3D Systems) nel 1986. Un fascio laser, grazie ad un processo di fotopolimerizzazione, solidifica una resina liquida, composta da polimeri epossidici, seguendo la forma del modello 3D da realizzare. La resina si trova all’interno di una vasca all’interno della macchina. Il piatto di stampa si abbassa per consentire la creazione di una nuova sezione e così via fino alla fine della stampa. Il prodotto ottenuto da questa fase, viene inserito in un forno a luce ultravioletta (UV) per terminare il processo di polimerizzazione, al fine di indurire il modello e ottenere le caratteristiche meccaniche finali. La tecnologia SLA garantisce risultati molto precisi e con ottime finiture superficiali e viene utilizzata anche per realizzare matrici per stampi al silicone. Per contro, a causa dell’elevato costo di macchinari e materie prime, risulta più onerosa di altre tecnologie.
In ogni caso la qualità superficiale e la possibilità di realizzare oggetti anche di grandi dimensioni (fino a 75 cm) le consente di essere ancora una delle più utilizzate tecnologie di stampa 3D.

Micro-SLA: Recentemente si è assistito sul mercato all’aumento di stampanti SLA semplificate, cosidette Micro-SLA, che garantiscono costi inferiori per volumi di stampa intorno agli 8.000 cm3 (20 x 20 x 20 cm). La loro ottima risoluzione (fino a 25 micron) e la buona qualità superficiale, compensano le dimensioni modeste e la lentezza produttiva. Le stampanti 3D che utilizzano questa tecnologia realizzano modelli estetici ricchi di dettagli (per la gioielleria, il modellismo, l’arte, ecc).

DLP: Simile alla SLA, la tecnologia DLP polimerizza una resina liquida, contenuta in una vasca, grazie a proiettori LED o LCD; la stampa si completa procedendo per strati dal basso, con un innalzamento progressivo del piatto di poche decine di micron. Le stampanti con tecnologia DLP possono generare oggetti ad alta risoluzione molto velocemente, soprattutto quelli con strati grandi e complessi, perché queste macchine producono un intero strato contemporaneamente, mentre le stampanti SLA e Micro-SLA devono tracciare ogni singolo elemento dello strato.

stereolithography

Tecnologia SLS (sinterizzazione laser selettiva)

La tecnologia di stampa 3D SLS inventata da Carl Deckard alla University of Texas di Austin nel 1984, fu sviluppata inizialmente dalla sua società, la DTM corp. e successivamente affinata da 3D Systems, che acquistò la società DTM, a partire dal 2001. Si realizza attraverso un processo di addizione stratificata di materiale, in cui l'utilizzo di un laser permette di fondere (o sinterizzare) particelle microscopiche di plastica, vetro o ceramica, creando così il modello 3D. Il processo prevede che uno strato di polvere di 100 micron venga disteso sulla piattaforma di lavoro, in modo che il laser possa solidificare la polvere in base alla sezione della geometria, strato dopo strato. L'uso della sinterizzazione per la produzione di prototipi e componenti consente di ridurre drasticamente i costi di sviluppo, riducendo i tempi di realizzazione ed eliminando i costi di attrezzaggio per la produzione. Le parti prodotte con tecnologia SLS possono essere utilizzate per verifiche di montaggio, test di ingombro e di forma e per parti definitive per il controllo e l'ottimizzazione dei progetti e dei prodotti sviluppati.
Il punto di forza della tecnologia SLS sono le elevate proprietà meccaniche, la resistenza termica fino a 110° C e la possibilità di realizzare prototipi carteggiabili e verniciabili.

laser-sintering

Tecnologia DMLS (sinterizzazione diretta metalli)

Si tratta di una tecnologia, sviluppata dalla tedesca EOS Technology, simile alla SLS, ma con la differenza del materiale utilizzato (polveri metalliche). All’interno della camera di costruzione del modello, viene stesa la polvere, realizzando uno strato estremamente fine (layer di 20-80 micron), ogni strato viene posto sul piano di stampa da una “lama” che deposita la polvere, fino alla realizzazione definitiva del modello. La polvere viene sinterizzata utilizzando un laser ad alta potenza, strato dopo strato. Può essere utilizzata per realizzare prototipi funzionali, oggetti resistenti ad alte temperature, prodotti finiti in piccole serie. Il risultato consiste in oggetti realizzati in materiali metallici di diverse tipologie, con eccellenti caratteristiche meccaniche ed elevato grado di rifinitura. Le leghe metalliche maggiormente utilizzate sono Acciaio, Acciaio Inossidabile, Cromocobalto, Alluminio e leghe di Titanio. Gli oggetti possono poi essere poi sottoposti ad operazioni di finitura come qualsiasi prodotto o oggetto in metallo, rendendo possibile anche la realizzazione di gioielli o raffinate decorazioni.

laser-sintering

Tecnologia SLM (fusione diretta metalli)

Ideata in Germania a metà degli anni ’90, a differenza delle altre tecnologie di stampa 3D non sinterizza ma fonde le polveri metalliche in una massa solida ed omogenea grazie ad un laser ad altissima potenza. Può utilizzare gli stessi materiali della tecnologia DMLS con layer da 20 a 100 micron e risultati molto simili per estetica e prestazioni a quelli ottenuti con tecniche tradizionali. I produttori che utilizzano questa tecnologia assicurano una maggior purezza del materiale e maggiori performance dei prodotti così ottenuti. Il laser più potente rispetto a quello impiegato nella SLS permette di ottenere un prototipo del tutto simile alla produzione di serie. Le leghe metalliche maggiormente utilizzate sono Acciaio, Acciaio Inossidabile, Cromocobalto, Alluminio e leghe di Titanio.

laser melting

Tecnologia EBM (fusione tramite fascio elettroni)

Il LaserCUSING®, una variante della SLM brevettata dalla tedesca Concept Laser®. sfrutta la tecnologia EBM per la manifattura additiva dei metalli, cioè una fusione di polveri metalliche tramite un fascio di elettroni. Le leghe metalliche maggiormente utilizzate sono Acciaio, Acciaio Inossidabile, Cromocobalto, Alluminio e leghe di Titanio.

electron beam melting