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Stampante 3D metallo: Il futuro offre ancora di più!

Stampante 3D metallo e stampanti 3D per metalli non pongono limiti alla creatività:
Tramite diverse tecniche di stampa si possono produrre prototipi, modelli, giocattoli, piccoli oggetti domestici e pezzi di ricambio da soli nella propria sala hobby.
Chi ha già lavorato un po’ con questa tecnologia sa però che per la produzione di questi oggetti si può usare solo plastica.Per portapenne, pony in plastica o modelli architettonici una plastica economica è probabilmente la scelta migliore. Ma che succede se ad esempio un produttore automobilistico ha bisogno di creare il pezzo di un motore con la stampante 3D?

stampante 3d metallo

© Moreno Soppelsa / Fotolia

Un pezzo di motore in plastica si scioglierebbe subito e sarebbe completamente inadatto al suo scopo.

Quindi si potrebbe pensare che non si può fare nulla.

Invece si può, se scambiamo la plastica con il metallo.
E in effetti esistono già stampanti 3D che possono trasformare le serie dati in veri elementi utilizzabili in metallo.

Ambiti di applicazione di stampante 3D per metalli

La grande varietà di materiali offre al tempo stesso un margine enorme alle possibilità di applicazione.
Per alcuni settori la stampante 3D metallo offre tuttavia moltissimi vantaggi:

Aviazione e industria aerospaziale

Per aviazione e industria aerospaziale è particolarmente importante la possibilità di produrre componenti leggerissimi, mirando alla stabilità ed escludendo parti non importanti.

Nell’industria aerospaziale la stampa 3D occupa una posizione speciale poiché sono state sviluppate stampanti 3D per metalli che funzionano in assenza di gravità.

Industria automobilistica

Per l’industria automobilistica la stampa 3D metallo è quindi molto interessante poiché con essa si possono produrre geometrie nuovissime.
Per esempio si possono stampare in un pezzo parti di motori che possiedono canali di raffreddamento proprio sotto la superficie.
Molti rappresentanti dell’industria automobilistica sottolineano inoltre i vantaggi economici ed ecologici che derivano dal costo ridotto dei materiali e il processo produttivo più rapido. Grazie a questa produzione più veloce non si devono produrre quantità enormi in anticipo e si possono risparmiare capacità di stoccaggio.

Stampante 3d Metallo utilizzato da Alfa Romeo a Cassino

Medicina

Per la medicina la stampa 3D metallo è ormai indispensabile: le strutture delicate e le geometrie progettate sulla leggerezza di protesi e impianti possono essere prodotte a malapena, se non con la stampa 3D. La produzione veloce di componenti permette inoltre un adattamento di protesi e impianti personalizzato per i pazienti.

Industria dell’arte e dei gioielli

Per l’industria dell’arte e dei gioielli la stampa 3D metallo offre un adeguamento dei limiti del possibile ai limiti della creatività. Si rende possibile la produzione di qualsiasi struttura in filigrana immaginabile o ancora più complessa e con l’aspetto di alta qualità del metallo.

Stampante 3D metallo come funziona ?

Il segreto della stampante 3D per metalli si trova nella sua tecnica: invece di applicare il materiale liquido strato per strato, queste stampanti si servono della fusione laser selettiva (SLM) o anche della sinterizzazione laser selettiva (SLS).
La polvere di metallo viene distribuita sulla piastra di base in uno strato sottile e con un laser viene fusa in un punto appropriato in modo che, una volta indurita, crei un solido strato metallico.
Infine la piastra di base è abbassata affinché il laser possa continuare a lavorare alla stessa altezza di prima e si ripete il processo.
Il percorso del laser guidato dallo specchio è poi calcolato strato dopo strato da un set di dati CAD 3D.

Materiale stampante 3D metallo

Quasi ogni materiale, in forma di polvere, è convertibile con questa tecnica in una stampa 3D.

Particolarmente popolari nella stampa 3D metallo sono:

  • Il titanio, la cui elevata resistenza alla corrosione e leggerezza sono interessanti soprattutto per la produzione di protesi in medicina ma anche per l’aviazione e l’industria automobilistica.
  • L’alluminio è particolarmente resistente in ambito meccanico e dinamico ed è per questo spesso utilizzato nell’aviazione e nell’industria aerospaziale.
  • Bronzo, rame e ottone, che sono usati soprattutto nell’industria artistica e orafa per il loro aspetto di alta qualità e superficie scintillante.
  • Argento, oro, platino e altri metalli preziosi, la cui estetica è particolarmente popolare nella gioielleria, sono anche utilizzati in medicina ed elettronica.
  • Un gran numero di leghe di metalli e di acciaio, come ad esempio acciaio inossidabile, inocel e cobalto cromo, che sono privilegiate nella stampa industriale 3D per metalli a causa delle loro caratteristiche ottimizzate.

Stampante 3D per metalli: vantaggi e svantaggi

Come in qualsiasi nuova tecnologia, anche nella stampa 3D metallo esistono vantaggi che permettono a questa tecnologia di conquistare il mercato e svantaggi che mostrano in quali punti occorre approfondire le ricerche per ulteriori miglioramenti.

Vantaggi

I vantaggi, che derivano dall’elaborazione di metalli in stampanti 3D,

  • gli oggetti creati sono decisamente più solidi, possono sopportare temperature elevate e inoltre hanno un’apparenza di alta qualità,
  • esiste la possibilità di stampare oggetti che possono essere utilizzati come componenti resistenti,
  • si possono stampare geometrie complesse che non sarebbero producibili con i mezzi tradizionali – o solo in modo molto complicato,
  • la produzione di un elemento singolo richiede molto meno tempo e non sono necessarie altre operazioni o strumenti,
  • tramite l’immediata riutilizzabilità della polvere di metallo si possono risparmiare risorse.

Svantaggi

  • Gli svantaggi sono che le stampanti 3D per metalli sono attualmente ancora troppo costose per poter essere acquistate per uso domestico o da piccoli imprenditori,
  • Inoltre le stampanti richiedono moltissimo spazio,
  • comportano alti costi operativi, poiché sono necessari all’uso manutenzione regolare ed eventualmente un tecnico,
  • anche perché i materiali possono essere molto costosi,
  • i pezzi non si possono costruire con materiali diversi,
  • analogamente le stampe non possono eccedere le dimensioni dello spazio di progettazione.
  • e una stampante 3D per metalli non è finanziariamente e tecnicamente adatta per la produzione in serie di componenti.

A chi interessa l’acquisto di una stampante 3D metallo ?

Operatore di un grande impianto industriale, che vorrebbe produrre regolarmente componenti o pezzi di ricambio di metallo complessi e personalizzati, dovrebbe pensare all’acquisto sulla base dei vantaggi elencati sopra.
Anche per istituti di ricerca nell’ambito dello sviluppo di prototipi la stampante 3D per metalli può essere interessante. I prototipi possono essere prodotti velocemente e testati direttamente in condizioni diverse.stampante-3d-metallo-prezzo
Per tutti quelli che hanno bisogno solo una volta di una parte in metallo dalla stampa 3D o vorrebbero sperimentare.
Numerosi fornitori di servizi di stampa 3D offrono online la possibilità di trasformare le serie di dati caricati in oggetti metallici e inviarli.
Soprattutto per artisti questa alternativa è vantaggiosa poiché alcuni di questi fornitori di servizi offrono negozi interni in cui si possono vendere direttamente le proprie creazioni.
Per chi volesse tuttavia sperimentare a casa la stampa 3D metallo esistono speciali filamenti in plastica con diverse aggiunte metalliche.
Questi possono essere lavorati a una temperatura relativamente bassa di 200° C e forniscono oggetti con apparenza e superficie metallica.
Riguardo a questo metodo si dovrebbe tenere in considerazione che i filamenti ruvidi usurano notevolmente gli ugelli di una stampante 3D e questi devono quindi essere cambiati più spesso.

Stampante 3d metallo prezzo: devi calcolare questi costi

Come già accennato, il difetto più grande della stampante 3D metallo è il fattore del costo.

Questo inizia già con i costi d’acquisto. Il prezzo della stampante 3D per metalli attualmente più economica sul mercato si aggira appena sotto i 100.000€ e i prezzi possono salire fino a 500.000€.

Poi si devono considerare i costi di gestione: il dispositivo deve essere soggetto a manutenzione periodica ed eventualmente si deve assumere un tecnico che lo attivi.
Infine non si devono dimenticare i costi dei materiali, che sono naturalmente più costosi della plastica in una stampante 3D, e devono essere prodotti e consegnati da aziende specializzate, se si vuole garantirne la qualità.
Per stimare quanto alti potrebbero essere complessivamente i prezzi per una singola stampante 3D per metalli, si può dare un’occhiata ai prezzi d’acquisto in uno dei fornitori di servizi di stampa 3D.
Di seguito sono elencati i prezzi per un modello di prova Benchy di dimensioni 60x32x48mm in un fornitore di stampante 3D per metalli:

  • Alluminio 131,60€,
  • Acciaio 77,05€
  • Titanio 342,16€,
  • Ottone 219.68€,
  • Bronzo 234,74€,
  • Argento 480.04€

Naturalmente qui si deve tenere in considerazione che anche il fornitore guadagna qualcosa dalla vendita e che quindi una stampa autoprodotta sarebbe un po’ più economica.
I filamenti in plastica citati sopra per l’uso come hobby possono essere acquistati già a partire da 5,33€ per 100 grammi.

Recensione stampante 3D per metalli

La stampa 3D metallo è sicuramente una tecnologia interessante, il cui significato continuerà ad aumentare in futuro.

Durante il prossimo decennio la stampante 3D rimarrà probabilmente proibitiva per utenti privati. Ciò non toglie che valga comunque la pena occuparsene e continuare a seguirne gli sviluppi!


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