Le stampanti 3D a filamento sono diventate uno strumento sempre più popolare in molti campi, dal design industriale alla medicina. Questi dispositivi consentono di creare oggetti tridimensionali da modelli digitali, utilizzando filamenti di plastica o altri materiali simili. Tuttavia, con così tante opzioni sul mercato, può essere difficile scegliere la stampante 3D giusta.

Cos’è una stampante 3D a filamento

Una stampante 3D a filamento è un tipo di stampante 3D che utilizza un filamento di materiale plastico fuso per creare oggetti tridimensionali. Il filamento viene sciolto e depositato strato dopo strato su un piano di stampa, seguendo le istruzioni di un file di progetto digitale.

Il processo di stampa 3D a filamento è uno dei più popolari e accessibili in quanto richiede attrezzature relativamente economiche e materiali facilmente reperibili. Inoltre, la tecnologia 3D a filamento offre molte opportunità per la creazione di oggetti personalizzati e di prototipi in modo rapido ed economico.

Come funziona una stampante 3D a filamento

Le stampanti 3D a filamento funzionano utilizzando un processo noto come “fusione del filamento”. Il filamento di plastica, solitamente in forma di bobina, viene estruso attraverso un ugello caldo. L’ugello si sposta lungo l’asse X e Y per posizionarsi sopra il piano di stampa in modo da depositare il filamento fuso strato dopo strato. In questo modo, il filamento si solidifica gradualmente creando l’oggetto desiderato.

Di seguito, sono elencati i passaggi tecnici del processo di stampa 3D a filamento:

Passo 1: Preparazione del modello

Per creare un oggetto 3D, occorre prima preparare un modello digitale utilizzando un software di progettazione 3D. Il modello viene quindi esportato in un formato compatibile con la stampante 3D.

Passo 2: Preparazione della stampante

Prima della stampa, la stampante deve essere preparata per la lavorazione del filamento. Ciò può includere l’installazione di una piastra di stampa, la preparazione dell’ugello di stampa e l’installazione del filamento.

Passo 3: Calibrazione della stampante

Per garantire che l’oggetto stampato sia preciso e di alta qualità, è necessario calibrare la stampante. Questo può richiedere l’aggiustamento dei livelli di temperatura e delle impostazioni di velocità.

Passo 4: Avvio della stampa

Una volta che la stampante è stata preparata e calibrata, si può avviare la stampa. La stampante seguirà le istruzioni del file di progetto e comincerà a depositare il filamento fuso sul piano di stampa, strato dopo strato.

Passo 5: Rimozione dell’oggetto stampato

Una volta completata la stampa, è necessario rimuovere l’oggetto dal piano di stampa. A seconda del materiale di stampa utilizzato, potrebbe essere necessario attendere che l’oggetto si raffreddi completamente prima di rimuoverlo.r

Criteri per la scelta stampanti 3D a filamento

Montaggio

Le stampanti 3D sono disponibili sia preassemblate che da assemblare. È importante avere chiaro che i modelli da assemblare richiedono uno sforzo aggiuntivo, in quanto per utilizzarli è necessario effettuare un montaggio. Le opzioni preassemblate tendono a costare di più a parità di compontenti, ma richiedono minore esperienza e quasi nessun tempo di assemblaggio.

Volume di stampa

Il volume di stampa è la dimensione massima dei pezzi che potrete stampare. La maggior parte delle stampanti 3D di grandi dimensioni ha un volume di stampa di circa 25-35 centimeri in una delle dimensioni e di circa 15-35 cm nelle altre due.

Il volume di stampa minimo raccomandato è di 15 x 15 x 15 centimeri. In caso contrario vi ritroverete a dover realizzare più stampe per raggiungere il vostro obiettivo finale.

Diametro dell’ugello

L’ugello è l’elemento che estrude il filamento una volta che è stato riscaldato fino a raggiungere la forma corretta. Da esso dipende la precisione ottenuta nei pezzi e, per ottenerne una accettabile, è necessario verificare che l’elemento estruso abbia una precisione di almeno 0,5 millimetri.

Velocità di stampa

I processi non sono particolarmente veloci nei modelli per principianti, ma si consiglia che la stampante 3D acquistata sia in grado di superare i 20 millimetri al secondo. In caso contrario, l’esperienza d’uso sarà scadente.

Precisione di posizionamento

Qui entrano in gioco i tre assi utilizzati per la stampa di parti 3D (X, Y, Z). Le guide utilizzate in ogni caso devono offrire una precisione di almeno 0,02 mm nei primi due e di 0,004 mm nel terzo. Se questo è vero, otterrete sicuramente buoni risultati.

Letto caldo di stampa

Significa che il supporto mantiene una temperatura elevata in modo che il pezzo non si raffreddi una volta terminato.

Formati di file supportati

Per poter utilizzare le creazioni che si possono ottenere gratuitamente su Internet, il dispositivo 3D che si acquista deve supportare l’uso di file STL e OBJ, che sono lo standard con cui funziona questo tipo di macchina.

Schermo

Lo schermo non è del tutto indispensabile, ma la presenza di uno schermo che consenta di vedere come procede il processo di stampa è un’ottima caratteristica. Può essere grande o piccolo, questo è il meno importante, il fatto è che ci sia.

Connettività

Oltre a poter collegare la stampante 3D a un computer, è molto importante che abbia altre opzioni per accedere ai file di lavoro. La cosa fondamentale è che sia dotato di un lettore di schede SD e non guasta che sia anche USB. Alcuni modelli entry-level sono dotati anche di WiFi, per consentire l’invio di lavori da telefoni e tablet.

Consumo di luce

I modelli di base hanno bisogno di circa 130 W per funzionare. Ciò significa che se si utilizza il dispositivo per circa 12 ore al giorno, la spesa da sostenere è più o meno di 75 centesimi di euro al giorno.

Nota: il costo dell’energia è molto rilevante. Visti gli attuali prezzi dell’energia (Agosto 2022) è probabile che il costo per una giornata (24h di stampa) si aggiri intorno ai 10 euro.

Dimensioni e peso

Le dimensioni e il peso della stampante 3D variano in base al modello. Nella maggior parte dei casi le dimensioni non superano i 45 x 45 x 40 centimetri. Per quanto riguarda il peso, di solito si aggira intorno ai 14-15 chili.

Software per la preparazione dei file di stampa 3D

Esistono diversi software per la modellazione e la preparazione dei file di stampa 3D utilizzati con le stampanti 3D a filamento.

PrusaSlicer

PrusaSlicer è un software gratuito e open source sviluppato da Prusa Research, il produttore della stampante 3D Prusa i3. Il software supporta la maggior parte delle stampanti 3D a filamento ed è dotato di funzioni avanzate, come la generazione automatica dei supporti, la visualizzazione del percorso di stampa e la simulazione della stampa.

Simplify3D

Simplify3D è un software commerciale utilizzato per la preparazione dei file di stampa per le stampanti 3D. Il software supporta molte stampanti 3D a filamento e consente di configurare le impostazioni di stampa in modo dettagliato. Simplify3D è noto per la sua velocità di slicing e per la sua capacità di gestire modelli complessi.

Autodesk Fusion 360

Autodesk Fusion 360 è un software di modellazione 3D utilizzato per creare i file di stampa per le stampanti 3D. Il software supporta la maggior parte delle stampanti 3D a filamento ed è dotato di funzioni avanzate di modellazione, come la creazione di modelli parametrici e la simulazione del design.

Tinkercad

Tinkercad è un software di modellazione 3D gratuito e facile da usare utilizzato per creare i file di stampa per le stampanti 3D. Il software è particolarmente adatto per la creazione di modelli semplici e la sua interfaccia utente intuitiva lo rende adatto anche ai principianti.

In generale, la scelta del software dipende dalle proprie esigenze e dal livello di esperienza. Scegliere il software giusto può fare la differenza nella qualità delle stampe e nell’efficienza della preparazione dei file di stampa.

Costi della stampa a filamento

Il costo di stampare a filamento dipende da diversi fattori, come la dimensione dell’oggetto stampato, il tipo di filamento utilizzato e la complessità del design. Ecco alcuni esempi pratici di quanto potrebbe costare stampare a filamento.

Dimensioni	Esempio	Costo
Oggetto di dimensioni medio-piccole	Un oggetto di dimensioni medio-piccole, come un portachiavi o un supporto per smartphone.	<10 EUR
Oggetto di grandi dimensioni	Un oggetto di grandi dimensioni, come una scultura o un pezzo di arredamento.	10-500 EUR
Design complesso	Un oggetto con un design complesso, il costo di stampa può aumentare. Ciò è dovuto al fatto che la stampante potrebbe richiedere più tempo per completare la stampa e utilizzare più filamento.	>500 EUR

Attenzione: se si utilizzano filamenti speciali, come quelli metallici o in fibra di carbonio, il costo di stampa può essere più elevato rispetto ai filamenti standard. Questi filamenti possono costare diverse decine di euro al chilogrammo e aumentare il costo totale della stampa.

La durata di una stampante 3D a filamento

La durata di una stampante 3D a filamento dipende da diversi fattori, come la qualità della stampante, la frequenza di utilizzo, la manutenzione e la cura. In generale, una stampante 3D a filamento può durare da diversi anni a oltre dieci anni, a seconda della marca e del modello.

La qualità della stampante 3D è un fattore importante che influisce sulla sua durata. Le stampanti di alta qualità sono costruite con materiali più resistenti e duraturi, come alluminio o acciaio inossidabile, e sono progettate per resistere all’usura e all’abrasione. Queste stampanti sono in grado di resistere a un utilizzo più intensivo e prolungare la loro durata.

La manutenzione e la cura della stampante 3D sono anche importanti per la sua durata. Una corretta manutenzione, come la pulizia regolare della testina di stampa, la sostituzione delle parti usurabili e la lubrificazione delle parti mobili, può prolungare la vita della stampante. Inoltre, la cura della stampante, come la protezione dallo sporco e dalla polvere e l’uso di filamenti di alta qualità, può contribuire a preservarne la durata.

Infine, la frequenza di utilizzo è un fattore importante da considerare. Una stampante 3D a filamento utilizzata intensivamente può subire più usura e consumarsi più rapidamente rispetto a una stampante utilizzata occasionalmente.

In sintesi, una stampante 3D a filamento può durare da diversi anni a oltre dieci anni, a seconda della sua qualità, della manutenzione e della cura, e della frequenza di utilizzo.