Stampa 3D: l’industria è davvero pronta alla rivoluzione
La tecnologia si porta avanti, e negli ultimi anni ci propone un’innovazione candidata a cambiare di molto la produzione di oggetti: parliamo ovviamente della stampa 3D
Mentre il mercato dei dispositivi cresce a dismisura, costituendo una parte ormai importante nelle vite di tutti noi, sullo sfondo le tecnologie continuano ad evolversi. Fra queste, quest’anno, non può che spiccare la stampa 3D, novità assoluta che si propone come candidata a rivoluzionare interamente il settore dell’industria con tempi relativamente brevi, come dimostra anche Windows 8.1 (la nuova release supporta infatti la Stampa 3D). Navigando sul web vi sarà sicuramente capitato di incappare in qualche lettura in merito, e visto l’elevato tasso di disinformazione su questa tematica non vi sarà stato ben chiaro di cosa trattasse nel concreto. Cerchiamo di capire quindi insieme cos’è effettivamente la stampa 3D, come funziona, dove opera, e cosa può comportare.
Cos’è la stampa 3D
La stampa 3D (conosciuta al mondo anche nella versione inglese del termine, 3D printing) è una nuova tecnologia sviluppata negli ultimi anni, e sbarcata sul mercato mondiale solo recentemente, che costituisce una vera e propria evoluzione della stampa in 2D alla quale siamo abituati, ovvero quella tramite getto d’inchiostro o laser. Quest’ultima è apprezzabile solitamente tramite le vostre scrivanie, sfruttando le comuni e care stampanti su carta. Quando si parla di 3D invece, la differenza è sostanziale: si passa dalla creazione di documenti alla creazione di oggetti. Se non avete mai approfondito l’argomento penserete di aver letto in modo erroneo la precedente frase, ma è tutto vero.
Le nuove tecnologie di stampa 3D consentono di produrre oggetti tridimensionali provenienti da un modello digitale solitamente sviluppato in CAD o scansionato tramite apposite apparecchiature laser. Questi vengono prodotti tramite la sovrapposizione perfetta di strati di polimeri condensati di varia natura in grado di aggregarsi per formare vera e propria materia solida. Il risultato, in poche parole, è la realizzazione di una figura che rispetta tutte e tre le misure nello spazio reale precedentemente realizzata al computer.
Ma di che cosa sono costituiti tali oggetti? I materiali possono essere di diversa natura, in base anche agli standard produttivi con cui sono realizzati. Questi sono fondamentali per la versatilità della stampa 3D in sé e hanno raggiunto ormai praticamente tutti i settori industriali. I polimeri che possono essere utilizzati sono svariati: nel Fused Deposition Modeling (FMD), uno degli standard più usati, svariati polimeri in forma di granuli vengono fusi e stratificati ad alta temperatura fino all’ultimazione del processo quasi esclusivamente per la produzione di prototipi, nel Metal Laser Sintering (DMSL) invece tali polimeri di natura metallica, rimangono, con l’ausilio di supporti, in forma originale, offrendo la possibilità di avere in output solidi oggetti di metallo.
L’offerta è vastissima, e infatti dedichiamo in fondo all’articolo alcuni link utili se volete approfondire questo aspetto. Le sue potenzialità, come avrete potuto capire, sono incredibili. Tramite stampa è possibile produrre qualsiasi cosa, vi basti pensare al nuovo progetto della NASA che vede le stampanti 3D come protagoniste per produrre cibi per gli astronauti da assumere durante i viaggi nello spazio.
Campi di utilizzo: una propagazione a 360°
Non c’è praticamente nessun settore in cui la manipolazione di materia secondo forme prestabilite e personalizzate non appaia interessante. La stampa 3D ha toccato i primi utilizzi nell’ambito della prototipazione, settore in cui la realizzazione di miniature per progetti e plastici era stata condizionata dalla manualità. Da qualche anno invece ogni grossa azienda che si rispetti dispone di una costosa stampante 3D e di un addetto alla prototipazione che, tramite svariati progetti CAD, può stampare direttamente tutti i componenti dei plastici senza particolari sforzi.
Tale concetto sta prendendo ormai piede ovunque, e infatti il settore dell’industria è in netto fermento. Stampare componenti ad hoc è diventata una abitudine in campi come la produzione industriale, la progettazione, l’ingegneria, l’architettura, il design, l’abbigliamento, l’oggettistica, la medicina, la robotica e l’alimentazione.
Nell’ingegneria, come ben immaginerete, la cosa ha preso piede fin da subito. Avere la possibilità di produrre velocemente prototipi di progetti da lanciare su grande scala che rispettino anche le caratteristiche fisiche dei prodotti non è sicuramente un cosa da poco. Spesso e volentieri la cosa non si limita alla prototipazione: sono svariati gli studi che hanno sostituito la valanga di sofisticati macchinari con stampanti 3D adatte alla produzione massiccia di oggetti; basti pensare a Signal, azienda già attiva sul mercato che stampa snowboard personalizzabili.
Anche il mondo dell’architettura ha abbracciato molto volentieri la nuova tecnologia. Il settore è già da moltissimi anni molto radicato sullo sviluppo di strutture tramite CAD, e se da un lato anche in questo caso la prototipazione rappresenta una parte fondamentale per la realizzazione di strutture architetturali, da un altro, sicuramente più di nicchia, sono sempre più presenti i progetti che vedono la produzione 3D come elemento attivo sul prodotto finale. Avete capito bene, e l’esempio concreto è Villa Asserbo, abitazione ubicata in Danimarca interamente realizzata mediante componenti di compensato in simil-legno assemblati l’un l’altro. Essa punta sulla ecosostenibilità, essendo costituita da materiali che ricordano solo esteticamente il legno e che potranno essere d’esempio in futuro per la salvaguardia dell’ambiente.
Altro settore in cui il 3D printing inizia ad acquisire importanza è la medicina. Qui la tecnologia è attualmente in fase di sviluppo per quanto riguarda la produzione di protesi da impiantare all’interno dell’essere umano. Queste ovviamente possono essere di qualsiasi dimensione e forma, ma costituite in biomateriali in grado di convivere all’interno dell’organismo umano senza alcun problema. L’impiego della nuova generazione di stampanti consente di poter creare, tramite computer, protesi più personalizzabili in base alle minime esigenze fisiche del paziente, cosa che non è assolutamente da sottovalutare. La produzione delle stesse è inoltre un processo decisamente più rapido rispetto a quella classica, e il tempo, quando si tratta di salvare vite, è ovviamente più prezioso. Sebbene si parli di fantascienza, la ricerca procede anche verso la replicazione di organi prodotti mediante la medesima tecnologia. I tempi per attuare la cosa rientrano in una decina di anni.
Conclusioni
La “contaminazione” della stampa 3D come avrete capito è davvero massiccia, e soprattutto in continua crescita. Essa è arrivata addirittura in ambito privato, consentendo a chiunque sia interessato di avvicinarsi a tale tecnologia. Sono già svariate le persone d’oltreoceano che essendo esperte di CAD si stanno avvicinando a tale tecnologia, acquistando le proprie stampanti di nuova generazione. Queste purtroppo però hanno ancora un grosso punto debole: il prezzo.
Come ogni nuova nuova branca della tecnologia che giunge sul mercato, la stampa 3D si propone con prezzi elevati. Sono svariati i modelli acquistabili dai privati per svolgere le proprie attività di creazione, basti citare Makerbot Replicator 2, Cubify o FlashForge 3D, ma nessuna di queste scende sotto i 1,200$. Considerando che tale cifra rispetto allo scorso anno si è comunque ridotta di molto, e che Amazon USA ha oltretutto aperto una sezione dedicata con prezzi come al solito vantaggiosi, è palese il messaggio che finalmente qualcosa inizia a muoversi.
Metamorfosi: è questa la parola chiave per la fase che sta attraversando al momento l’industria della produzione. C’è chi parla di una nuova forma di rivoluzione industriale, e forse non si sbaglia affatto. La tecnologia sta compiendo passi da gigante, e in questo caso siamo di fronte ad una svolta che potrebbe avere riscontri positivi praticamente in tutte le abitudini della nostra quotidianetà, che potrebbe salvare vite o il pianeta, e aiutare l’uomo a sviluppare nuove cose. Aspettiamo come al solito che il mercato italiano prenda esempio da quello americano e si renda conto dell’importante opportunità.
Di CLAUDIO CARELLI da ridble.com