Dimentica tutto ciò che sai della stampa 3D perché si va avanti
Le stampanti 3D sono uscite da tempo dai laboratori di sviluppo per entrare prima nei luoghi di produzione e nei FabLab (dove consiglio sempre di andare per prendere confidenza con il mondo dei makers) e infine nelle case.
E' indubbio che sebbene la qualità di una stampante 3D sia molto varia, da strumenti per l'hobbistica a quelle professionali per creare prototipi e in futuro pezzi di ricambio, i passi avanti fatti in pochi anni hanno reso anche le entry-level qualcosa di più che un giocattolone molto costoso.
Le stampanti FDM (basate su termoplastiche o anche alluminio) sono la scelta più ovvia per un utente non professionale dato il costo abbordabile. Un gradino sopra sono le stampanti SLA (a resina) che se da una parte sono capaci di generare rifiniture molto precise, dall'altra hanno bisogno di equipaggiamento aggiuntivo (tipo i forni a UV e i bagni per rimuovere i solventi) che ne aumentano i costi. Un esempio economico del primo tipo è la Creality Ender 3 mentre una entry-level a resina è la TX o la Orange.
Il passo avanti di cui parlo nel titolo è quello di una stampante 3D
capace di ricreare un intero oggetto "in un unico passaggio" anziché
costruirlo strato su strato come avviene oggi attraverso la deposizione
successiva della plastica o della resina. Il nome assegnato, "replicatore", è un richiamo (e un omaggio) ai dispositivi utilizzati nella serie TV Star Trek.
Il nuovo dispositivo, sviluppato da un team di Berkeley in un articolo apparso il mese scorso sulla rivista Science, funziona sulla falsariga della scansione in una tomografia computerizzata (CT) ... ma al contrario. Nelle macchine CT, un tubo a raggi X ruota intorno al paziente, prendendo più immagini, ciascuna corrispondente ad una sezione del corpo, e infine un computer ricostruisce l'immagine in 3D.
I ricercatori californiani hanno seguito il procedimento inverso rispetto alla CT, partendo da un modello al computer di un oggetto 3D e da li riproducendo molteplici immagini in 2D dello stesso, prese da diverse angolazioni. Hanno quindi proiettato ciascuna di queste immagini su un contenitore cilindrico riempito con acrilato (un estere derivato dall'acido acrilico, cioè resina sintetica) in modo che la luce "scolpisse" la materia ancora informe.
Nello specifico mentre le immagini venivano proiettate sul cilindro, fino a coprire tutti i 360 gradi, il contenitore ruotava di un angolo corrispondente. Il principio alla base è che la luce su ciascun punto della resina variava e se la quantità di questa luce superava un certo valore, la resina in quel punto si polimerizzava trasformandosi da liquida a solida. Una volta rimossa la resina liquida "avanzata" il risultato finale è un oggetto 3D uguale al suo omologo "virtuale" presente nel computer.
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| Credit: UC Berkeley |
Il processo è molto veloce, circa due
minuti per un oggetto di pochi centimetri. La prova di funzionamento mostrata è quella con cui hanno ricreato una miniatura della scultura "Il Pensatore" di Auguste Rodin.
Il video che segue riassume i punti salienti del processo.
Se non vedi il video --> youtube
Il vantaggio di questo nuovo procedimento è la sua maggiore flessibilità operativa rispetto alla stampa 3D tradizionale in quanto, ad esempio, può creare oggetti che ne racchiudono altri andando oltre rispetto alla mera creazione di riproduzioni esterne. I prodotti hanno inoltre anche superfici più lisce, aspetto questo particolarmente interessante per la produzione di componenti ottici e di strumenti medicali.
Fonte
- Volumetric additive manufacturing via tomographic reconstruction
Brett E. Kelly et al, Science (2019): 363(6431), pp. 1075-1079
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