Storia ed evoluzione della stampa in 3D

La ASTM International (American Society for Testing Materials) ha definito la produzione o manifattura additiva (in Inglese additive manufacturing il cui acronimo di uso comune è AM), come il “Processo di unione di materiali per creare oggetti derivanti da dati di un modello CAD 3D, di solito strato su strato, in contrasto con le convenzionali metodologie di produzione sottrattiva (cioè dove il materiale viene asportato)”.

Comunemente nota come Stampa 3D, tale tecnologia non è recente.
Nel 1983 un Ingegnere Americano (Chuck Hull) realizza l’idea della stereolitografia e successivamente (1986) ne registra il brevetto come tecnologia denominata SLA (StereoLithography Apparatus).

Nel 1989 un altro Ingegnere Americano (Steven Scott Crump) inventa e brevetta la tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) che viene fin da subito formalmente considerata dalla ASTM International come tecnologia di “manifattura additiva per prototipazione rapida”.

Per circa 20 anni tutto rimane nelle mani degli inventori detentori dei brevetti (pur subendo continui miglioramenti tecnologici al passo con i tempi) fino al 2005 quando nasce il progetto open-source RepRap Project (abbreviazione di “Replicating Rapid Prototyper”) dalla mente del Dott. Adrian Bowyer – Università di Bath – Regno Unito.

L’iniziativa era finalizzata nello sviluppo di una stampante 3D che fosse in grado di replicare da sé la maggior parte dei suoi stessi componenti.
Questo è stato un punto di svolta per la tecnologia FDM anche perché dal 2009, con la scadenza dei brevetti Americani, la stampante 3D ha iniziato ad essere conosciuta ma soprattutto alla portata dell’intera popolazione mondiale.
Da qui, la nascita di produttori di stampanti 3D desktop e industriali tutt’ora presenti sul mercato.

L'evoluzione della stampa 3D continua

Naturalmente la stampa 3D ha continuato ad evolversi con nuove tecnologie denominate DLP, CJP, MJP, SLS, DMP (che non andiamo a descrivere) le quali permettono la realizzazione di oggetti e forme complesse con una varietà sempre più ampia di materiali:

• termoplastici
• polimeri
• metalli e superleghe
• cementi e materiali per edilizia
• recentemente anche materiali biologici per il corpo umano.

Il tutto, offre ai progettisti un'enorme libertà di progettazione facendo risparmiare tempo e denaro nel processo di sviluppo, cosa che sta sempre più avvicinando le aziende (piccole, medie e grandi) a rivedere i processi di produzione adottando la tecnologia AM.
Quindi la AM è entrata prepotentemente nell’industria 4.0 offrendo i seguenti vantaggi:

• Possibilità di produrre oggetti con geometrie complesse sino ad ora irrealizzabili con tecniche tradizionali.
• Ottimizzazione degli spazi aziendali con un minore impiego di materie prime.
• Maggiori prestazioni utilizzando materiali diversi da quelli oggi in uso.
• Riduzione dei costi di realizzazione di varianti rispetto ad un modello base.
• Possibilità di creare oggetti differenti su misura nello stesso lotto senza dover intervenire con un cambio attrezzaggio sulla macchina.
• Eliminazione di scarti di produzione.
• Possibilità di stampare componenti e meccanismi già assemblati.
• Realizzazione di prodotti personalizzati senza costi aggiuntivi.
• Creazione di test parziali e prototipi durante i processi di progettazione per verificarne le geometrie e le funzionalità.

Non esistono limiti e non esiste nessun settore che non possa trarre vantaggi nell’utilizzo della AM.