Stampa 3 D per le impr ese P r ototipazione e pr oduzione

Cinetica 3d – Marika Rugani - Cristian SerafiniDott. Daniele Boschi

Cos'è la stampa 3d

Trasformare un'idea progettuale in un modello fisico in tempi rapidi usando la tecnologia additiva RP (Rapid Prototyping)

Le 5 fasi di lavoro

1. File CAD

5. Finitura prodotto

4. Stampa

3. Slicing(.gcode)

2.Esportazione In .STL

Storia della stampa 3d1983 Charles Hull inventa la tecnica della Stereolitografia

(SLA)

1989

1995

1992

1992

1984 Beaman e Deckard cominciano a lavorare sulla SLS

Scott Crump (Stratasys) inventa FDM

3D Systems produce la 1° macchina SLA

Stratasys produce 1° macchina FDM

Stratasys acquista il dipartimento di prototipazione rapida dell'IBM e sviluppa stampanti 3d industriali

Storia della stampa 3d2001 3D Systems rileva DTM (azienda fondata da

Deckard specializzata nel SLS)

2006

2001

2009

2008

2005

2014

RepRap lancia “Darwin” stampante autoreplicante e nasce Shapeways

SLS diventa utilizzabile e comincia ad essere usata nell'industria

Bowyer fonda RepRap, il progetto per stampanti 3d open source

RepRap lancia “Darwin” stampante autoreplicante e nasce Shapeways

Scade brevetto tecnologia SLS

Scade il brevetto FDM – inizio produzione stampanti 3d consumer

Tecnologie di stampa

TECNOLOGIE RP

SOLIDOLIQUIDOPOLVERE

- SLS Sinterizzazione laser selettiva

- DMLS/DMPSinterizzazione metalli

- SLA Stereolitografia

- Polyjet - Multijet

- FDM

Tecnologie di stampa

TECNOLOGIE RP

SOLIDO

- FDM

Fused Deposition Modelling

Tecnologie di stampa - FDM

Fused Deposition Modelling

Tecnologie di stampa

TECNOLOGIE RP

LIQUIDO

- SLA stereolitografia

- Polyjet - Multijet

Tecnologie di stampa

TECNOLOGIE RP

POLVERE

- SLS Sinterizzazione laser selettiva

- DMLS/DMPSinterizzazione metalli

A cosa serve la stampa 3d?

Produzione di prodotti finiti in piccole tirature

Realizzazione PROTOTIPI ePRE SERIE

● Valutazioni funzionali

● Valutazioni estetiche● Valutazione costi e

risposte di mercato piùveloci

● Produzionericambi/componenti afine ciclo di vita

● Minore consumomaterie prime

● Personalizzazione

Master per stampi

Applicazioni e settori di utilizzo

MODELLAZIONECONCETTUALE

● Design● Architettura● Marketing

PROTOTIPI FUNZIONALI

MEDICALE

● Stress meccanici● Stress chimici● Stress termici

● Dispositivi medici● Dentale● Modelli per pianificazione

chirurgica

Stampanti consumer e professionaliApplicazioni e finalità

di utilizzo

Investimenti nel parco macchine

Qualità del prodotto finito

Ruolo del service di stampaprofessionale

I materiali per la stampa 3D

I materiali per la tecnica FDM (Fused deposition modelling):

• bobine di filo di piccolodiametro (1,75-3 mm)

• disponibili in molti materiali ecolori, anche trasparenti

F D M

I materiali per la stampa 3D

ABS (Acrilonitrile-Butadiene-Stirene)

• Buona resistenza meccanica, chimica e alcalore

• Rigidità• Basso ritiro• Rapida solidificazione• Modelli funzionali

F D M

I materiali per la stampa 3D

NYLON (PA – Poliammide)• Elevata resistenza meccanica• Resistenza a solventi• Colorabile dopo stampa• Utile per applicazioni con stress meccanico

(es. inserti a pressione)

F D M

I materiali per la stampa 3D

Policarbonato (PC)• Elevata stabilità• Ottime proprietà meccaniche• Utilizzabile per prototipi funzionali e per

stampi

F D M

I materiali per la stampa 3D

SLS / DMSLMateriali per le tecniche SLS (Selective Laser Sintering) e DMSL (Direct Metal Laser Sintering)

• polveri che «sinterizzano».• Polimeri• metalli• miscele

I materiali per la stampa 3D

DURAFORM FLEX PLASTIC• Elastomero (meccanicamente simile alla

gomma)• Stabile nel tempo anche dopo stress

ripetuti• Utilizzabile per prototipi funzionali (es.

scarpe)

SLS / DMSL

I materiali per la stampa 3D

DURAFORM proX (Poliammide – PA)

• Eccellenti proprietà meccaniche• Stabile nel tempo (dimensionalmente e

mecccanicamente)• Superficie molto liscia• Riciclabile• Biocompatibile

SLS / DMSL

I materiali per la stampa 3D

Alluminio

• Resistente,• Molto leggero• Saldabile, verniciabile, lucidabile ecc.• Adatto per componenti di piccolo spessore

e geometrie complesse

SLS / DMSL

I materiali per la stampa 3D

Titanio

• Ottime proprietà meccaniche• Leggero• Biocompatibile• Adatto per componenti funzionali

tecnologici ed impianti biomedicali

SLS / DMSL

I materiali per la stampa 3D

Cromo-cobalto

• Elevata resistenza all’usura• Resistenza all’ossidazione• Biocompatibile• Adatto per impianti e per particolari sottili

SLS / DMSL

I materiali per la stampa 3D

S L AMateriali per la tecnica SLA (Stereolitografia)

• Fotopolimeri liquidi• Miscelabili con i colori• Molte diverse proprietà

• Viscosità• Flessibilità• trasparenza

I materiali per la stampa 3D

FOTOPOLIMERI ACRILICI

• Bassa viscosità (minori dettagli)• Elevata velocità di realizzazione• Utili per prototipi di valutazione formale

S L A

I materiali per la stampa 3D

FOTOPOLIMERI EPOSSIDICI

• Alta viscosità (maggiori dettagli)• Alta precisione• Alta resa estetica• Utili per prototipi di valutazione formale e

funzionali (materiali simili all’ABS)

S L A

I materiali per la stampa 3D

RESINE E GOMME

• Elastomeri• Ampia gamma di proprietà meccaniche• Anche multicomponenti• Utili per prototipi funzionali e applicazioni

tecnologiche

S L A

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