A first approach to study the thermal annealing effect of an object made of poly-lactic acid (PLA) produced by fused deposition modeling (FDM) technology

Additive Manufacturing (AM) development is gaining momentum growing both at a high and low end, the first one involves expensive high-powered energy sources and complex scanning algorithms where the produced parts features material properties that are equivalent to their traditionally manufactured counterparts. At the low end there can be found desktop-scale 3D printers which are eliminating cost barriers and resulting in a sort of democratized manufacturing where enthusiast users also called prosumers or makers are now able to interact with a technology that, in the past, was relegated to large manufacturing firms. Fused Deposition Modeling (FDM) is one of the most popular desktop-scale 3D printers due to low cost of the machines without sacrificing quality, the large variety of filaments available on the market that allows to reach different purposes, the relatively small size of the machines, their efficiency and user-friendly interaction. The opportunity for this project relays on the popularization of desktop-level AM technology resulting in a culture of “Do it Yourself” and a growing community driven by shared knowledge. Where it is revealed the opportunity of contributing with an international community of volunteers that design and develop prosthesis for children from low income resources families. In this way the project focuses on the understanding of potential post-processes based on the FDM technology. For the experiment it was carried out a Differential Scanning Calorimetry and uniaxial mechanical test with the purpose of assessing the mechanical properties and thermal annealing effect on the object made of PLA produced by FDM technology.

Lo sviluppo della produzione baste sull`Additive Manufacturing (AM) è in crescita sia al livello altamente professionale sia a quello più artigianale, il ambito professionale riguarda al uso di macchine che hanno bisogno di risorse energetiche elevate e utilizzano algoritmi complessi ma che alla fine forniscono prestazioni simili a quelle di prodotti ottenuti con i processi di manifattura tradizionale. Al livello meno professionale si trovano delle stampanti 3D progettate per piccoli spazi di lavoro che stanno anche eliminando barriere di costo. In questo caso si tratte di una produzione democratizzata dove gli utenti appassionati qualche volta chiamati “prosumer”, sono ora in grado di interagire con una tecnologia che, in passato, è stata relegata a grandi aziende di progettazione e produzione. Fused Deposition Modeling (FDM) è uno dei più popolari processi di stampa 3D desktop grazie a basso costo delle macchine senza sacrificare la qualità, grande varietà di filamenti disponibili sul mercato che consente di raggiungere diversi scopi, dimensioni relativamente ridotte delle macchine, efficienza e interazione user-friendly. L'opportunità di questo progetto si basa sulla divulgazione della tecnologia di produzione additiva a livello desktop, che si traduce in una cultura di "Fai da te" è in una comunità in crescita guidata da conoscenze condivise. Dove si scopre la opportunità di contribuire con una comunità internazionale di volontari che progettano e sviluppano protesi per bambini da famiglie a basso reddito. In questo il progetto si concentra sulla comprensione di potenziali processi di post-elaborazione basato su un prodotto fatto con la tecnologia FDM. Sono estate condotti misure di calorimetria differenziale a scansione e prove meccanica di trazione uniassiale a lo scopo di valutare l’effetto di una ricottura sulla struttura de un oggetto fatto da acido polilattico (PLA per il suo acronimo in inglese) e le sue proprietà meccaniche.