Le stampanti 3D professionali per prototipazione rapida in plastica e metallo più interessanti del 2019. Una panoramica delle macchine, dei materiali e delle applicazioni che ci hanno colpito di più tra quelle in mostra al Formnext di Francoforte.
Se sei alla ricerca di
stampanti 3D professionali per
prototipazione rapida, probabilmente ti sarai reso conto che il mercato offre un ventaglio di possibilità vasto e articolato di macchine con differenti tecnologie, il cui prezzo si colloca all'interno di una forbice molto ampia. La più importante fiera europea del settore, Formnext, che si è da poco conclusa a Francoforte ha evidenziato una ulteriore crescita delle capacità delle
macchine per prototipazione rapida sia nel comparto dei
materiali plastici che in quello del
metallo. Ecco quelle che ci sono sembrate più interessanti.
C'è prototipazione rapida e prototipazione rapida
L'utilizzo delle stampanti 3D per prototipazione è una delle applicazioni più classiche ed ha contribuito alla rapida diffusione della tecnologia additiva nel mondo professionale dove designer e progettisti per primi hanno sentito la necessità di poter verificare immediatamente la bontà di un'idea dal punto di vista estetico, ergonomico e funzionale con un oggetto reale che permettesse loro di fare un ulteriore passo avanti rispetto a quanto già potevano ottenere con i software di progettazione 3D. La stampa 3D ha dato una risposta a questa necessità rendendo la prototipazione rapida, semplice e conveniente. Le stampanti 3D basate sulla tecnologia FDM, brevettata da Stratasys quasi trent'anni fa, sono diventate uno standard per la realizzazione di prototipi funzionali , facendo di Stratasys il produttore leader mondiale di stampanti 3D per prototipazione rapida professionale.
Test funzionale con prototipo in nylon caricato carbonio stampato in 3D con tecnologia FDM Stratasys
Da allora le stampanti 3D FDM per prototipazione hanno fatto molta strada e Stratasys ha mantenuto la sua posizione di leader del settore, producendo macchine prototipatrici sempre più evolute in termini di funzionalità, affidabilità e semplicità d'uso, anche grazie ad una accurata ingegnerizzazione dei sistemi che garantisce la ripetibilità dimensionale delle parti stampate indipendentemente dalla quantità, dal lasso di tempo trascorso tra una stampa e l'altra, dal fatto che si usi la stessa stampante. Può sembrarvi naturale ma la nostra esperienza ci ha portato a comprendere che non è affatto scontato, anche a parità di tecnologia utilizzata dalle altre stampanti.
Dalla prototipazione rapida in plastica a quella in metallo: macchine e materiali in continua evoluzione
Negli ultimi anni, l'universo delle macchine professionali per prototipazione rapida si è arricchito con nuovi sistemi, nuove tecnologie, nuovi materiali che hanno ampliato la corolla di applicazioni realizzabili con una stampante 3D, rendendo quasi indefinito il confine di applicabilità della stampa 3D tra la fase di ideazione e sviluppo un prodotto e quella della sua produzione industriale.
Nel campo dei materiali per stampa 3D, abbiamo assistito ad una evoluzione dei termoplastici utilizzati dalle stampanti 3D Stratasys FDM, con le quali è possibile stampare in 3D prototipi con materiali di livello industriale con caratteristiche del tutto simili ai materiali di produzione. Ne consegue che il prototipo stampato in 3D può essere sottoposto a tutte le verifiche funzionali necessarie e restituire risultati attendibili per pianificare la produzione in serie. Tra i nuovi materiali termoplastici FDM presentati da Stratasys di recente citiamo il Diran 410MF07, un nylon caricato con fibra di carbonio che permette di ottenere parti con superfici liscie e scorrevoli, perfetto per la prototipazione rapida funzionale di parti soggette a sfregamento. Questo materiale è utilizzabile sulla stampante 3D Stratasys F370, una macchina per prototipazione da ufficio molto versatile e semplice da usare, che ora permette di scegliere tra sette diversi materiali di stampa, tra cui poliuretano termoplastico (TPU) e ABS ESD7, ideale per prototipare parti dove è richiesta la dissipazione delle cariche elettrostatiche.
La nuova stampante 3D per compositi Desktop Metal Fiber
I materiali compositi conquistano terreno nell'ambito della prototipazione rapida e sono diverse le stampanti 3D professionali che li annoverano tra quelli utilizzabili. In questo ambito applicativo fa la sua comparsa anche Desktop Metal, già conosciuta per aver reso accessibile la stampa 3D in metallo con la Studio System (presentata nel 2018), che annuncia una nuova macchina di livello industriale che utilizza un nuovo processo denominato micro Automated Fiber Placement (μAFP). Il suo nome è Fiber e si tratta di una stampante 3D per ufficio che lavora materiali compositi con fibra continua come nylon+carbonio, nylon+vetro, PEEK+carbonio, con uno dei più grandi volumi di costruzione offerti in una stampante desktop 3D in fibra continua (310 x 240 x 270 millimetri).
Sul fronte delle stampanti 3D metallo destinate alla prototipazione (ma anche alla produzione di parti custom o a basso volume) segnaliamo due novità interessanti. La nuova Shop System di Desktop Metal, presentata in anteprima mondiale al Formnext 2019 è che dovrebbe essere disponibile in Italia per l'autunno 2020, è un sistema completo per stampare pezzi in metallo con tecnologia Binder Jetting che rappresenta oggi la soluzione di stampa 3D metallo più economica del settore.
La capacità di stampare in 3D parti in metallo con sistemi da ufficio è molto apprezzata
La XM200C di Xact Metal che utilizza la fusione del letto di polvere metallica (comunemente noto come fusione laser selettiva o sinterizzazione laser diretta del metallo) per rendere accessibile la stampa 3D in metallo di qualità a università, laboratori e piccole e medie imprese che necessitano di prototipazione, capacità di attrezzamento o alternative di colata a basso volume. Questa stampante 3D per metalli è in grado di lavorare con bronzo, alluminio, titanio, vari tipi di acciaio inossidabile e superleghe.
Prototipazione ultra realistica per vincere sulla concorrenza
La concorrenza agguerrita di competitors nazionali e internazionali costringe i produttori ad essere velocissimi nell'ideare nuovi prodotti e ad immetterli sul mercato, riducendo al contempo al minimo i costi. Questi fattori stanno spostando l'interesse di designer e aziende produttrici verso la prototipazione rapida ultra realistica eseguita con stampanti 3D in grado di realizzare prototipi monolitici con colori, sfumature, trasparenze e una combinazione di materiali differenti tra cui la gomma. Ottenere il prototipo del prodotto finale con una sola operazione di stampa 3D evita, o riduce drasticamente, le operazioni di assemblaggio, verniciatura, lucidatura, ecc. Ne consegue una maggior velocità di immissione sul mercato dei nuovi prodotti e una significativa riduzione dei costi.
Prototipi stampati in 3D con materiali Stratasys PolyJet su J750
Su questo fronte, Stratasys ha maturato una solida esperienza con le macchine per prototipazione Objet Connex3, le prime stampanti 3D a colori e multi-materiale uscite sul mercato diversi anni fa. Le stampanti 3D per prototipazione della serie Connex 3 utilizzano la tecnologia PolyJet a triplo getto con resine liquide (fotopolimeri) che permette di stampare in 3D prototipi realistici combinando fino a tre materiali diversi in fase di stampa (un po' come accade nelle stampanti a getto d'inchiostro) per ottenere prototipi composti da parti rigide e morbide, opache e trasparenti, con una gamma cromatica molto vasta.
Dal modello concettuale rapido al prototipo realistico con una sola stampante 3D - Stratasys J850
L'evoluzione della tecnologia additiva PolyJet ha permesso a Stratasys di costruire macchine prototipatrici ancora più potenti e sofisticate, come la nota J750 o la recentissima J850 in grado di produrre prototipi con una velocità cinque volte superiore rispetto ai metodi tradizionali. Una nuova modalità di stampa 3D Super High Speed per prototipazione concettuale ad altissima velocità, ben sette materiali diversi caricati contemporaneamente che permettono di create un numero illimitato di materiali digitali e oltre 500.000 colori, tra cui 2000 colori PANTONE® Formula Guide Solid Coated e tutti i colori PANTONE® SkinTone™, fanno della stampante J850 la macchina per prototipazione rapida più evoluta oggi in commercio.
La stampante 3D per prototipazione ultra realistica Stratasys J850
Materiali di stampa dedicati alle applicazioni mediche
La prototipazione ultrarealistica e la capacità di creare un numero illimitato di materiali digitali delle stampanti 3D PolyJet, ha dato un ulteriore impulso all'impiego della tecnologia additiva a supporto della medicina. In questo campo, Stratasys ha presentato di recente un sistema di prototipazione 3D dedicato proprio alle applicazioni mediche: la Stratasys J750 Digital Anatomy. Questa stampante 3D è in grado di stampare modelli artificiali di parti del corpo umano simulando l'aspetto e la consistenza dei tessuti e delle ossa, aprendo così nuove porte alla pianificazione preoperatoria e alla formazione del team medico.