Come funziona la prototipazione rapida per la stampa 3D

La prototipazione rapida fa parte del processo di progettazione di un oggetto. Questa fase si occupa di creare un prototipo utile a ottimizzare e collaudare il prodotto finale. 

Prima della prototipazione rapida, la creazione dei modelli avveniva tramite la costruzione manuale di mockup e modellini in gommapiuma, cartone, argilla o altri materiali adatti a conferire i dettagli necessari. Ovviamente questo tipo di modellini richiedeva tempi molto lunghi, soprattutto perché il processo di prototipazione può comportare diverse modifiche prima di raggiungere la forma definitiva.

Ad oggi grazie alle nuove tecnologie, la prototipazione rapida porta diversi vantaggi alla produzione industriale di diversi settori.

In questo articolo trattiamo nello specifico la prototipazione rapida per la stampa 3D e i suoi vantaggi.

La prototipazione rapida e la stampa 3D

Mentre le vecchie stampanti 3D non erano in grado di restituire oggetti solidi e duraturi, le nuove macchine al contrario sono in grado di utilizzare diversi materiali compositi in grado di simulare anche parti metalliche molto resistenti.

Le stampanti 3D moderne, lavorano per processo additivo, aggiungendo quindi uno strato sopra all’altro. Il file CAD dunque dialoga con la stampante e le trasmette tutte le informazioni necessarie al corretto svolgimento delle operazioni di macchina.  

Solitamente la prototipazione rapida segue un iter abbastanza lineare:

• creazione del progetto in digitale tramite software di modellazione (CAD);
• l’impostazione dei parametri di macchina in base al tipo di lavorazione e materiale da modellare
• invio del file digitale per inviare le informazioni di lavorazione corrette
• avvio della lavorazione.

In generale la prototipazione rapida tramite stampante 3D avviene per poter testare diversi aspetti del proprio oggetto. I più comuni sono:

• ricerca estetica (quando è necessario creare un modello fisico per verificare il design o l’involucro di un prodotto);
• creazione di pezzi per l’assemblaggio con altri a componenti (come nel caso dell’automotive dove alcune parti vengono prima prototipate per verificare la compatibilità con altri pezzi);
• impermeabilità;
• verifica dell’elettromagnetismo;
• resistenza ad agenti chimici;
• resistenza del materiale nella galleria del vento (solitamente per il settore automotive o sportivo);
• corrosione, usura o abrasione;
• resistenza alle alte o basse temperature;
• oggetti di anteprima per presentazione a nuovi investitori o in fiere.

I vantaggi della prototipazione rapida per la stampa 3D

Il motivo della grande diffusione delle stampanti 3D sia a livello industriale che privato, risiede nella grande versatilità della stampa 3D. Infatti questa tecnologia è adatta a modellare diversi materiali (soprattutto se si tratta di stampanti professionali) e può essere utilizzata per un'ampia gamma di applicazioni.

Oltre a questo, sono diversi i vantaggi che derivano dall’utilizzo della stampa 3D:

• le stampanti 3D sono in grado di ottimizzare le fasi di sviluppo durante il processo di progettazione;
• le stampanti 3D consentono una riduzione dei tempi di ricerca e sviluppo;
•  le stampanti 3D sono in grado di riprodurre oggetti molto dettagliati in maniera precisa;
• le stampanti 3D sono adatte anche per lavorare piccole quantità, pur mantenendo costi accessibili;

Conclusioni 

In generale la stampante 3D viene utilizzata in diversi settori industriali e non solo. In questi anni le stampanti 3D, seppur per lavorazioni base, si sono diffuse anche tra gli hobbisti e artigiani, diventando uno strumento sempre più versatile.

Tuttavia è importante sapere che a seconda della tipologia di stampante 3D la qualità dei dettagli, il tipo di materiale e la precisione possono variare di molto.

Infatti, soprattutto per le stampanti 3D economiche potrebbero essere necessari trattamenti di finitura post-produzione.