3D printing

Il gruppo dispone attualmente di tre stampanti per l’additive manufacturing. In particolare una stampante con modellazione a deposizione fusa (FDM), una stampante a resina con tecnologia stereolitografica laser (SLA) ed una nano-stampante per litografia bi-fotonica ad alta risoluzione.

Prusa MK3+

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Formlabs Form 3

La stereolitografia (SLA) è un processo di manifattura additive 3D che realizza componenti con strategia layer-by-layer sfruttando processi fotochimici di polimerizzazione di resine con opportuna composizione chimica (monomeri o oligomeri sui quali avvengono processi di cross-linking indotti dall’interazione con fotoni aventi specifiche lunghezze d’onda). La tecnologia in oggetto impiega, pertanto, un laser ultravioletto (UV), di classe 1 avente potenza pari a 250 mW, che viene scansionato sulla superficie del fotopolimero seguendo percorsi predefiniti, rappresentanti le particolari sezioni trasversali di un modello tridimensionale elaborato tramite software (CAM/CAD), causandone la solidificazione. La piastra di costruzione si sposta verso il basso o verso l’alto, in quest’ultimo caso per strategie di stampa dette “bottom-up” (come quelle previste dalla tecnologia selezionata) basate su piastre di costruzione trasparenti agli ultravioletti e opportuni algoritmi di distacco degli strati solidificati dal bagno di resina), con piccoli incrementi e un nuovo strato superficiale del polimero liquido viene esposto al laser UV.
La stereolitografica laser, rispetto ad altre tecniche stereolitografiche LCD, che si avvalgono di proiettori DLP o a tecniche di stampa con modellazione a deposizione fusa (FDM), permette di realizzare particolari estremamente dettagliati aventi risoluzioni laterali nell’ordine dei 25 μm e risoluzioni del singolo strato stampabile dalle decine alle centinaia di micrometri. Tali caratteristiche, congiuntamente alla disponibilità di innumerevoli tipologie di resine (corrispondenti, nello stato polimerizzato, a polimeri termoplastici) con proprietà strutturali a bassa ed alta temperatura e di biocompatibilità, sfruttando la possibilità di essere caricate con particelle ceramiche o altri materiali che conferiscono particolari performance, rendono questa tecnologia adatta a studi sulle proprietà meccaniche e di superficie e la loro ottimizzazione a livello micro- e nano-metrico con possibilità di facile scalabilità al macroscopico. La tecnologia Low Force Stereolithography, ulteriore avanzamento tecnologico rispetto alla sopramenzionata stereolitografia laser, è stata selezionata come cruciale per le applicazioni di stampa richieste in quanto riduce notevolmente, mediante opportune strategie di distacco degli strati via via stampati, le distorsioni normalmente indotte da quest’ultimo processo sulle geometrie di stampa. La stampante 3D stereolitografica si avvale di due accessori necessari all’effettuazione di post-elaborazione sui componenti stampati 3D per conferire a questi ultimi le proprietà geometriche e strutturali finali:
– lavaggio dei componenti attraverso un bagno controllato in alcool isopropilico (IPA).
– Processo di cura del pezzo stampato per la completa polimerizzazione della resina residua mediante esposizione a luce ultravioletta avente lunghezza d’onda pari a 405 nanometri, prodotta da una serie di LED UV, in atmosfera controllata fino, generalmente, ad 80 °C.

Caratteristiche tecniche:

• – XY resolution: 25 micron
• – Laser spot dimension: 85 micron
• – Laser power: 250mW
• – Build volume: 14.5×14.5×18.5cm
• – Thickness layer: 25-300micron

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Nanoscribe PhotonicProfessional GT2