Guida rapida alla progettazione per la stampa 3D

Questa breve panoramica delle caratteristiche di progettazione e delle specifiche di processo è pensata per aiutare a:

• Progettare i componenti in modo efficiente.
• Confrontare i diversi processi di stampa 3D per stabilire quale tecnologia sia più adatta al progetto.
• Mantenere la funzionalità migliorando al contempo qualità e durata dei componenti.

Questa guida rapida riassume le sezioni successive. È possibile scegliere in modo interattivo i processi da confrontare e visualizzare le dimensioni delle caratteristiche e i limiti ottenibili con ciascun processo di stampa 3D. Le sezioni successive forniscono spiegazioni dettagliate su ogni caratteristica per ciascun processo.

Tabella di confronto

La tabella di confronto seguente è interattiva e consente di personalizzarla in base alle proprie esigenze:

• Selezionare i processi di stampa 3D da confrontare.

• Riordinare la sequenza dei processi per un confronto più agevole.

• Passare alla modalità schermo intero per una visualizzazione più dettagliata.

• Passare da millimetri a pollici facendo clic sull’icona nel menu laterale.

MJF SLS FDM SLA DMLS PJ Carbon DLS MBJ

MJF

HP Multi Jet Fusion

SLS

Sinterizzazione laser selettiva

FDM

Modellazione a deposizione fusa

SLA

Stereolitografia

DMLS

Sinterizzazione laser diretta dei metalli

PJ

Polyjet

Carbon DLS

Carbon DLS™

MBJ

Getto di legante metallico

Descrizione La stampa 3D Multi Jet Fusion (MJF) è uno dei processi di produzione additiva industriale più diffusi. Come la SLS, l’MJF viene utilizzata per produrre parti in plastica resistenti e funzionali.

Caso d'uso ideale Prototipi resistenti e funzionali e produzione a basso volume

Dimensione massima del pezzo 380 × 284 × 380 mm

Dimensione minima del pezzo 7.5 × 7.5 × 2.54 mm

Descrizione La stampa 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) è uno dei processi di produzione additiva industriale più diffusi. Come l’MJF, la SLS viene utilizzata per produrre parti in plastica resistenti e funzionali.

Caso d'uso ideale Prototipi resistenti e funzionali e produzione a basso volume

Dimensione massima del pezzo 700 × 380 × 580 mm

Dimensione minima del pezzo 12.7 × 7.5 × 2.54 mm

Descrizione La stampa 3D a modellazione a deposizione fusa (FDM) è economica ed è ampiamente nota per l’ampia scelta di materiali, la precisione e la possibilità di stampare parti in plastica funzionali di grandi dimensioni.

Caso d'uso ideale Prototipi e parti finite in grande formato a basso costo

Dimensione massima del pezzo 900 × 600 × 900 mm

Dimensione minima del pezzo 5 × 5 × 0.75 mm

Descrizione La stampa 3D a stereolitografia (SLA) utilizza resine termoindurenti fotopolimerizzabili per realizzare parti altamente precise e ad alta risoluzione. La sua finitura superficiale è tra le migliori del settore ed è consigliata per i prototipi estetici.

Caso d'uso ideale Prototipi visivi ad alta risoluzione

Dimensione massima del pezzo 736 × 635 × 533 mm

Dimensione minima del pezzo 3 × 2 × 1 mm

Panoramica del processo di stampa 3D: MJF

Che cos’è l’MJF? Come funziona?

HP Multi Jet Fusion (MJF) è una tecnologia di fusione su letto di polvere che produce componenti in plastica di alta qualità. A differenza di altri metodi basati su polvere, l’MJF utilizza agenti fondenti e di dettaglio per controllare con precisione la geometria del componente, applicando calore per creare una struttura solida e dettagliata.

Il processo inizia con la distribuzione di un sottile strato di polvere termoplastica sull’area di stampa, seguita dalla testina a getto d’inchiostro che deposita gli agenti che favoriscono la fusione selettiva delle particelle e garantiscono bordi netti e dettagli intricati. Questo approccio unico garantisce una costruzione strato per strato coerente e affidabile, distinguendo l’MJF da metodi tradizionali come la sinterizzazione laser selettiva (SLS) o la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS). Queste altre tecniche si basano su singoli fasci laser, il che comporta tempi di stampa variabili per ogni strato.

L’MJF è rinomato per la sua efficienza e velocità, in grado di creare componenti fino a 10 volte più rapidamente rispetto ad alcune tecnologie di stampa 3D concorrenti. La sua capacità di offrire dettagli ad alta risoluzione mantenendo un throughput elevato lo rende una scelta diffusa per la prototipazione funzionale, la produzione a basso volume e il collegamento allo stampaggio a iniezione.

Offrendo tempi di stampa uniformi per ogni strato, l’MJF raggiunge un equilibrio notevole tra precisione e velocità, risultando ideale per chi desidera testare le prestazioni di un componente o produrre piccoli lotti senza costi iniziali significativi. Questa versatilità posiziona l’MJF come un’opzione estremamente robusta e flessibile nella produzione moderna.

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MJF

HP Multi Jet Fusion

Vantaggi Stampa 3D economica e rapida da pezzi singoli a lotti Non richiede strutture di supporto Proprietà fisiche e meccaniche costanti Produce parti “near-net-shape” con una finitura superficiale costante ma granulosa (che può essere trasformata in una finitura sigillata e semi-lucida tramite levigatura a vapore) Ottimale per la produzione di connettori a scatto

Svantaggi Le aree inaccessibili e le cavità chiuse non possono essere liberate dalla polvere in eccesso Il testo inferiore a 0,5 mm (0,020″) può risultare poco definito Gli elementi ad alto rapporto di forma possono deformarsi Le dimensioni di stampa sono limitate a 380 x 284 x 380 mm (14,96″ x 11,18″ x 14,96″).

Panoramica del processo di stampa 3D: SLS

Che cos’è l’SLS? Come funziona?

La sinterizzazione laser selettiva (SLS) è una tecnologia di produzione additiva che rientra nella categoria della fusione su letto di polvere. A differenza dell’MJF, l’SLS utilizza un laser per coalescere selettivamente la miscela di polvere e creare i dettagli del componente strato per strato. Questo metodo utilizza polimeri termoplastici spesso granulati. Una lama di ricopertura distribuisce il polimero su un’area di stampa riscaldata. Il contenitore del polimero e il piano di stampa vengono preriscaldati a una temperatura appena inferiore al punto di fusione del polimero.

I componenti SLS presentano una finitura leggermente granulosa e opaca. Sono disponibili opzioni di post-elaborazione, come la colorazione e la levigatura a vapore, per conferire ai componenti l’aspetto e la sensazione al tatto desiderati.

L’SLS è economico da avviare e garantisce comunque componenti di alta qualità con un ottimo livello di dettaglio.

Tra le tecnologie di stampa 3D disponibili, l’SLS è ideale per produrre rapidamente meno di 1.000 unità. Nel complesso, l’SLS consente di realizzare geometrie complesse, riducendo gli scarti e migliorando i tempi di produzione.

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SLS

Sinterizzazione laser selettiva

Vantaggi Stampa 3D economica e rapida da pezzi singoli a lotti Non richiede strutture di supporto Finitura superficiale costante È possibile realizzare geometrie di parti complesse Produce parti “near-net-shape” con una finitura superficiale costante ma granulosa (che può essere trasformata in una finitura sigillata e semi-lucida tramite levigatura a vapore) Ottimale per la produzione di connettori a scatto

Svantaggi Le pareti sottili possono ispessirsi a causa della sovra-sinterizzazione Gli spazi sottili possono chiudersi (il cosiddetto “restringimento dei fori”) Il testo inferiore a 0,5 mm (0,020″) può risultare poco definito Le aree inaccessibili e le cavità chiuse non possono essere liberate dalla polvere in eccesso Gli elementi ad alto rapporto di forma possono deformarsi

Panoramica del processo di stampa 3D: FDM

Che cos’è l’FDM? Come funziona?

La modellazione a deposizione fusa (FDM) è una tecnologia basata sull’estrusione, in cui un filamento plastico viene depositato selettivamente sull’area di stampa per creare un componente. I componenti sono molto rigidi, soprattutto rispetto a quelli ottenuti con la sinterizzazione laser selettiva (SLS), il che li rende ideali per progetti che richiedono rigidità. L’FDM è ampiamente utilizzato in diversi settori grazie alla varietà di materiali che supporta, che spaziano da termoplastici comuni come ABS, policarbonato e nylon a plastiche speciali ad alte prestazioni come l’ULTEM.

Poiché l’altezza di strato tipica dell’FDM industriale è di 0,254 mm (0,010″) e il materiale estruso è relativamente grossolano rispetto ad altri processi, i dettagli fini potrebbero non risultare completamente definiti. Per questo motivo, è importante seguire le linee guida indicate in questa guida per garantire che tutte le caratteristiche vengano realizzate come previsto.

L’FDM richiede inoltre strutture di supporto (solubili o removibili) per alcune caratteristiche, pertanto è importante tenerne conto in fase di progettazione per consentire la rimozione dei supporti durante la post-elaborazione.

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FDM

Modellazione a deposizione fusa

Vantaggi Stampa 3D economica per bassi volumi In grado di produrre parti di grandi dimensioni fino a 900 × 600 × 900 mm (35″ × 23″ × 35″) Offre un’ampia gamma di colori Offre una selezione di materiali più ampia rispetto ad altri processi di stampa 3D

Svantaggi Risoluzione inferiore Necessità di strutture di supporto per gli elementi a sbalzo Qualità superficiale scadente con linee di strato visibili Non adatto a dettagli intricati

Panoramica del processo di stampa 3D: SLA

Che cos’è l’SLA? Come funziona?

La stereolitografia (SLA) è una tecnologia di stampa 3D che utilizza la fotopolimerizzazione per creare modelli ad alta precisione. Questo processo prevede la solidificazione di una resina liquida strato per strato mediante una luce ultravioletta (UV). Durante la fase di configurazione pre-stampa vengono generati supporti strutturali per stabilizzare il modello durante la stampa. Al termine della stampa, questi supporti vengono rimossi manualmente e i componenti vengono lavati in una soluzione solvente per eliminare la resina non polimerizzata. Infine, i componenti vengono sottoposti a un processo di post-cura in un forno UV per raggiungere la piena resistenza e stabilità.

L’SLA produce generalmente una finitura superficiale più liscia rispetto ad altri processi di stampa 3D, come l’FDM. Questo perché l’SLA solidifica la resina liquida tramite un laser, anziché fondere e raffreddare un filamento plastico. Il risultato sono componenti con una finitura liscia, quasi simile al vetro.

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SLA

Stereolitografia

Vantaggi Produce superfici lisce e simili al vetro, ideali per prototipi estetici. È possibile realizzare geometrie complesse Eccellente dettaglio e stampe ad alta risoluzione Adatto sia a parti piccole che grandi grazie all’alta risoluzione e ai volumi di stampa relativamente ampi.

Svantaggi Costo maggiore rispetto a processi come MJF, SLS o FDM. Elevata sensibilità ai raggi UV che può causare il degrado del materiale e un invecchiamento più rapido Non adatto ad assemblaggi mobili Necessità di strutture di supporto per gli elementi a sbalzo Gli elementi sottili o dettagliati possono essere fragili per applicazioni d’uso finale Volumi di produzione ridotti, adatti principalmente a prototipazione e parti espositive a causa della lavorazione a lotti più lenta.