Progetti open source: la Fused Deposition Modeling

Dal desktop printing all'open source: la Fused Deposition Modeling, una tecnologia che trova largo impiego nell'estrusione dei materiali lavorabili

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In quest’articolo vedremo una tra le tecniche di stampa 3D più conosciute, la sua diffusione é dovuta al proliferarsi dei sistemi desktop printing e ai progetti open source che la riguardano: la Fused Deposition modeling.

Il funzionamento di questa tecnologia avviene grazie a un sistema che permette l’estrusione del materiale (sostanzialmente lavora alcune varietà di plastiche) in modo selettivo. Questo consente di creare l’oggetto desiderato attraverso la costruzione di strati successivi.

La macchina FDM é composta da una camera di lavoro nella quale è costruito l’oggetto, l‘estrusore, un calcolatore cui passare gli input per la lavorazione e il materiale plastico da estrudere che è raccolto in bobine. L’estrusore, che ha diametro pari a quello della mina di una matita, deve essere in grado di erogare il materiale allo stato fuso per permettere l’adesione con quello estruso nello strato precedente. Per i supporti che sostengono il pezzo durante la produzione, si può utilizzare lo stesso estrusore oppure, come per alcuni modelli, é utilizzato un estrusore differente che estrude materiali fragili o solubili (facili da rimuovere).

I materiali lavorabili sono attualmente ABS, policarbonato e PLA; sono utilizzate anche alcune varianti di questi materiali ma più specifiche per l’uso medico o industriale.

Le fasi che costituiscono una lavorazione mediante FDM sono:

  • Come per tutte le altre tecniche occorre passare in input un modello CAD già realizzato;
  • Il software di gestione della macchina elabora il disegno prevedendo: come sarà disposto il pezzo durante la lavorazione, come sarà estruso il materiale che formerà il pezzo, in che modo sarà estruso il supporto ed altri parametri. È possibile produrre anche più pezzi contemporaneamente se le dimensioni della camera di lavoro lo consentono.
  • La macchina costruisce il pezzo;
  • Il pezzo è prelevato dalla camera di lavoro facendo attenzione alla rimozione dei supporti.

Come già anticipato la FDM è stata protagonista della diffusione di alcuni progetti open source per le realizzazioni di desktop printing casalinghe. Questo perché era possibile utilizzare le conoscenze tecnologiche non più protette da brevetto ma anche perché si tratta di una tecnica molto sicura e pertanto sfruttabile in ambienti domestici. Tra i progetti open source è possibile citare la RepRap, la Fab@Home, la Makerbot (quest’ultima attualmente di proprietà della Stratasys, un colosso del settore) ed altri ancora. È da riconoscere che grazie ad essi si è diffusa e conosciuta la stampa 3D e si è sviluppata maggiormente la cultura dei Makers, ossia individui che preferiscono progettare e fabbricare da se ciò che desiderano (questa filosofia è chiamata anche Do It Yourself).

Secondo alcuni studiosi, grazie a queste tecnologie, è in corso una nuova rivoluzione industriale che sta sconvolgendo il mondo manifatturiero.

A cura di Salvatore Orlando, Dott. in Ingegneria Gestionale.

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