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Jun 19, 2023

Cos'è la produzione additiva?

La produzione additiva si riferisce a metodi di produzione che costruiscono oggetti fisici da un file digitale utilizzando software di progettazione assistita da computer. I materiali vengono aggiunti uno strato alla volta per creare funzionalità

La produzione additiva si riferisce a metodi di produzione che costruiscono oggetti fisici da un file digitale utilizzando software di progettazione assistita da computer. I materiali vengono aggiunti uno strato alla volta per creare parti funzionali di un insieme, come nella stampa 3D, nella stereolitografia e nella fusione con fascio di elettroni.

La produzione additiva è un termine generico per i metodi di produzione in cui oggetti tridimensionali vengono costruiti da file digitali in un processo controllato da computer che “aggiunge” materiale uno strato alla volta.

“È simile a cuocere una torta da zero: aggiungi materiali per produrre oggetti”, ha affermato Ramsey Stevens, CEO di nano3Dprint, un’azienda che produce sistemi di estrusione di materiali per la stampa 3D di componenti elettronici. “Ciò differisce dai processi di produzione convenzionali che sottraggono materiali o si affidano a processi di stampaggio”.

A differenza della lavorazione meccanica, in cui i blocchi di metallo vengono ridotti nelle forme desiderate, e dello stampaggio, in cui la resina liquida viene versata in contenitori che li comprimono nella loro forma finale, la produzione additiva crea progetti personalizzabili da zero aggiungendo solo la quantità di materiali necessari. .

Spesso utilizzati in modo intercambiabile, la produzione additiva e la stampa 3D vengono comunemente confusi come sinonimi; tuttavia, non è così.

Sebbene la stampa 3D, più formalmente nota come estrusione di materiale, sia un tipo di produzione additiva, non tutta la produzione additiva prevede la stampa 3D.

Esistono altri tipi di produzione che rientrano nell’ambito della produzione additiva oltre alla stampa 3D, compresi quelli che costruiscono specificamente con materiali a base di polvere o legano i loro prodotti con laser riscaldati o adesivi liquidi. (Al contrario, la stampa 3D si riferisce tipicamente a un processo in cui una miscela di filamenti scorre da un ugello.)

“Il termine “stampa 3D” è un termine improprio ed è stato concepito come termine di marketing durante gli albori della tecnologia”, ha detto a Built In Aditya Chandavarkar, co-fondatrice di Additive Academy, una piattaforma educativa sulla produzione additiva.

“Con i progressi che si stanno verificando ora”, ha aggiunto, “stiamo passando dalla semplice prototipazione alla produzione con queste tecnologie, rendendo “produzione additiva” un termine più appropriato”.

La produzione additiva crea oggetti fisici da un design digitale. Utilizzando un modello CAD o la scansione di un soggetto replicabile, il software traduce un file digitale in una struttura tridimensionale, che essenzialmente unisce il soggetto in strati sottili. Una volta caricato, una macchina di produzione segue il progetto digitale come una serie di istruzioni, costruendo l’oggetto dal basso verso l’alto.

A seconda dello specifico processo di produzione additiva, i passaggi successivi potrebbero comportare l’estrusione di una miscela di filamenti da un ugello guidato da un braccio robotico che si muove orizzontalmente, come nel caso della stampa 3D. Oppure potrebbe assomigliare a una pistola termica che salda sottili fogli di alluminio, alimentati attraverso un sistema di rulli, come nella produzione di oggetti laminati.

L’idea principale rimane però la stessa: i materiali – che possono presentarsi sotto forma di polvere, liquido o gel pastoso – vengono applicati a strati, quindi fusi insieme tramite una fonte esterna. La piattaforma si abbassa verticalmente e viene applicato lo strato successivo. Questo processo si ripete finché non viene impostato lo strato finale, completando il disegno.

Oggi, nella produzione additiva viene utilizzato di tutto, dai compositi polimerici, ai metalli, alla ceramica, alle schiume, ai gel e persino ai tessuti viventi.

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Il Binder Jetting costruisce oggetti utilizzando materiali in polvere e un agente legante liquido. Mentre gli strati di polvere vengono sparsi su un vassoio di costruzione, le testine di stampa si muovono lungo gli assi x, y e z per depositare una sostanza adesiva che incolla il tutto, senza bisogno di calore. Il getto del legante è rapido nella sua erogazione, rendendolo ideale per dare vita ai prototipi. È stato utilizzato anche per creare modelli di fusione, parti aerospaziali e gioielli.

Esempi: Legante furanico, legante ai silicati, legante fenolico, legante a base acquosa