Stampa 3D

La stampa 3D è una tecnica che permette di creare oggetti tridimensionali mediante la creazione di vari strati che vengono posizionati uno sopra l'altro. Si può dire che è una tecnica complementare alla scultura nella quale il materiale viene via via tolto fino a far rimanere l'oggetto desiderato. Nella stampa 3D una stampante cola del materiale fuso (solitamente plastica, ma anche metallo, cioccolato o altro) su di un piatto di stampa fino ad ottenere il primo layer (strato), poi dal basso verso l'alto vengono depositati i diversi strati fino ad ottenere l'oggetto desiderato. Quando la spiego ai miei alunni faccio riferimento ad un prosciutto, la stampa 3D è come creare un prosciutto a partire dalle sue fette, impilandole una sopra all'altra.

Le fasi per creare un oggetto con una stampante 3D sono le 4 seguenti:

1) CREAZIONE MODELLO - Per prima cosa bisogna progettare l'oggetto, solitamente utilizzando un software di modellazione 3D come Blender, AutoCAD, Sketch Up, io solitamente uso Tinkercad un software molto facile da utilizzare che permette di creare modelli semplici in poco tempo mediante l'unione di figure solide. Una volta creato il modello questo deve essere salvato, solitamente in formato .stl, per il successivo passaggio.

Sotto un immagine del modello di una chiave sviluppato su Tinkercad. L'oggetto è stato ottenuto mediante l'unione di 4 solidi semplici: un cilindro allungato per lo stelo, un cilindro ellittico (schiacciato) per l'impugnatura, una semisfera per la parte finale dello stelo e un parallelepipedo per il pettine. I 2 vuoti sono stati creati con un cilindro ellittico sull'impugnatura un parallelepipedo sul pettine.

2) SLICING (AFFETTAMENTO) - Una volta creato il modello questo deve essere "affettato" in modo da poter essere stampato. Abbiamo detto che la stampa 3d non è altro che la creazione di un oggetto solido mediante la stampa di singoli strati uno sopra l'altro. Questa operazione è solitamente effettuata con software appositi come Cura o Slic3r. 

In questi software si impostano i dati della stampante 3D, del filamento e i parametri di stampa (spessore del layer, l'infill, la velocità di stampa ecc.). In questa fase il software aggiunge anche altri elementi che serviranno per migliorare la stampa come ad esempio i supporti per sostenere le parti a sbalzo, il brim per migliorare la stabilità dell'oggetto in fase di stampa e lo skirt per avere un flusso di materiale ottimale durante l'inizio della stampa. Impostati tutti i parametri il software esegue lo slicing (affettamento) dell'oggetto e salva il tutto in un file in formato .G-CODE che può essere letto dalla stampante.

Sotto un immagine di un portachiavi a forma di ancora affettato con Slic3r. Nell'immagine di sinistra si possono notare skirt e brim, mentre nell'immagine a destra si riporta una sezione dove è visibile nella parte centrale dell'ancora l'infill  (il riempimento) delle parti solide con una lavorazione a nido d'ape e nelle parti laterali i supporti per le due marre (che sarebbero gli uncini laterali).