Forme di stampa 3D

The purpose of this thesis is to make an excursus on 3D printing, and describe its most current facets as fully as possible. The first chapter illustrates the most used 3D printing technologies, namely filament printing (FDM), stereolithography (SLA, LCD, DLP), and finally sintering printing (SLS). The study of the state of the art will continue with a chapter on the materials used by the three classes of printers just mentioned, trying to better explain the properties of the most common materials. The 3D printing process will then be described by studying the operation of the software used to transform a CAD drawing into printing commands for the machine. We will then talk about slicing software, STL files, and the rules that are implemented by the machine to produce this file. Subsequently we will illustrate the elements that give resistance to a printed part, that are the shells and the various types of infills, going to show the most common patterns and their properties. The problem of supports will also be addressed, describing the various situations that require their use, the strategies to minimize their need, showing what types of prints require supports and what type they must be. The penultimate chapter will be dedicated to the possible applications that 3D printing has had in the world of production, and some of them will be shown, selected from the thousands that exist. The last chapter of this paper was dedicated to one of the most current and in vogue types of 3D printing, namely metal filament printing (MFFF). The various processes necessary to complete a print of this type will be illustrated, specifically the printing of the green part, its debinding, the subsequent sintering, and the properties of the two most used materials will be described. Finally, some final considerations on this type of technology will conclude the paper.

Lo scopo di questa tesi è fare un excursus sulla stampa 3D, e descriverne in modo più esauriente possibile le sue sfaccettature più attuali. Nel primo capitolo vengono illustrate le tecnologie di stampa 3D più utilizzate, ovvero la stampa a filamento (FDM), la stereolitografia (SLA, LCD, DLP), e infine la stampa a sinterizzazione (SLS). Si proseguirà lo studio dello stato dell’arte con un capitolo sui materiali utilizzati dalle tre classi di stampanti appena citate, cercando di spiegare al meglio le proprietà dei materiali più comuni. Verrà poi descritto il processo di stampa 3D andando a studiare il funzionamento dei software utilizzati per tramutare un disegno CAD in comandi di stampa per la macchina. Si parlerà quindi di software di slicing, di file STL, e delle regole che vengono attuate dalla macchina per produrre questo file. Successivamente verranno illustrati gli elementi che danno resistenza a una parte stampata, ovvero le shell e i vari tipi di riempimenti (infill), andando a mostrare i pattern più comuni e le loro proprietà. Verrà anche affrontato il problema dei supporti, descrivendo le varie situazioni che necessitano del loro utilizzo, le strategie per ridurre al minimo la loro necessità, mostrando quali tipi di stampe richiedono supporti e di che tipologia devono essere. Il penultimo capitolo sarà dedicato alle possibili applicazioni che la stampa 3D ha avuto nel mondo della produzione, e verranno mostrate alcune di esse, selezionate tra le migliaia esistenti. L’ultimo capitolo di questo elaborato, invece, è stato dedicato a una delle tipologie di stampa 3D più attuali e in voga, ovvero la stampa a filamento metallico (MFFF). Verranno illustrati i vari processi necessari al completamento di una stampa di questo tipo, ovvero la stampa della green part, il suo deceraggio, la successiva sinterizzazione, e verranno descritte le proprietà dei due materiali più utilizzati. In ultimo, delle considerazioni finali su questo tipo di tecnologia concluderanno l’elaborato.