Stampa 3D
LE STAMPANTI 3D STANNO RIVOLUZIONANDO IL MONDO CAMBIERANNO ANCHE IL SETTORE DENTALE?
La nuova rivoluzione industriale è cominciata, il nostro settore ne è già coinvolto, questo nuovo tipo di tecnologia porterà molti cambiamenti e il ritorno nei nostri laboratori di alcuni tipi di lavorazioni, ma…ci sono ancora molti dubbi e tante perplessità.
La manifattura è stata sempre appannaggio delle grandi aziende, ma negli ultimi tre anni l avvento di queste macchine ha permesso la nascita di un nuovo movimento che nel mondo utilizza questo acronimo DIY (Do it yourself) ovvero il Fai da te, si chiamano Makers e sono ragazzi, gruppi che sviluppano insieme queste tecnologie, che producono file di prototipi da acquistare o trovare sul web gratuitamente ( cover di cellulari, oggettistica, ingranaggi per elettrodomestici, ecc… )
Prima di affrontare l amletico dubbio, “quale stampante comprare?” o peggio “mi servirà una stampante 3d?”, bisogna fare un passo indietro e capire cosa ci offre il mercato e quali sono i limiti e i vantaggi.
La cronologia per la fabbricazione di un manufatto tramite stampanti 3D può essere riassunto in: Modellazione tramite un software di CAD 3D, Slicing del file STL e Stampa
Partiamo prima dai tipi di stampanti presenti sul mercato, le più diffuse sono sicuramente le stampanti per Produzione Additiva (FDM ), quelle che normalmente troviamo sulle riviste scientifiche o nei grandi magazzini che vendono apparecchiature audio video, si dividono in Cartesiane o Delta, ma entrambe sfruttano lo stesso principio di fondo, aggiungere strato dopo strato, goccia dopo goccia un materiale preventivamente riscaldato, che viene depositato tramite un ugello e un motorino passo-passo, su coordinate cartesiane antecedentemente impostate tramite un software chiamato Slicing. In pratica dobbiamo inserire in questo software il nostro file STL e impostare la definizione, il riempimento delle zone interne, la velocità e tutti quei parametri che possono servire per rendere il nostro manufatto adatto per le nostre esigenze.
Queste stampanti hanno il vantaggio di costare relativamente poco ( il range va da 500 euro a 2000 euro per le stampanti non industriali ) e che anche i materiali ( come ad esempio il PLA derivato dal mais e patate o ABS materiale sintetico, per quello usato per i mattoncini lego ), hanno costi bassissimi ( per stampare un ponte di 3 elementi in PLA ci vogliono all‘ incirca 0,08 euro di materiale “ ), non hanno bisogno di grosse manutenzioni e possono essere utilizzate con molti materiali termoplastici ( queste stampanti arrivano ad temperature vicine ai 300 ° ).
Contro abbiamo che la loro definizione e precisione non è adatta a molti dei nostri manufatti, questo dovuto alle dimensioni del foro dell’ugello, dai cambi dimensionali dei materiali dovuto al loro riscaldamento-raffreddamento e dall’ estrusione e ritiro in fase di deposito (il materiale è fornito in matasse di filo e il motorino passo-passo deve far uscire e rientrare il materiale a seconda di dove deve depositarlo e questo crea imprecisione e spesso fili di bava). Questi tipi di stampanti sono adatte per prototipi singoli di dimensioni che non contemplano i micron necessari alle nostre lavorazioni (per il momento…)
Altro tipo di stampanti sono le SLA (stereolitografia) e DLP (digital light processing) ovvero stampanti che sfruttano delle resine plastiche liquide che vengono indurite tramite l’esposizione ad una luce ad alta intensità come un Raggio Laser o un Proiettore DLP.
Come funzionano: il laser o il proiettore disegnano un percorso 2D sulla superficie e lo strato appena fotopolimerizzato viene calato nel bagno di resina, a questo punto il laser o il proiettore scandiscono la superficie modulandola e aggiungendola allo strato precedente di resina.
Diciamo subito che questo tipo di stampanti sono decisamente più costose (partono da un minimo di 10.000 euro per arrivare a circa 80.000 mila), sono adatte a stampare prototipi in serie molto velocemente e con un grado di precisione decisamente più elevato rispetto alle FDM, presentano una superficie molto più levigata e non presentano ne il passaggio degli strati in asse Z ne le bavette come per le stampanti per addizione. Fino a poco tempo fa non c’erano molti materiali utilizzabili per il nostro settore, ma di recente il mercato dei materiali (oltre alla cera, plastiche calcinabili e resine da fotopolimerazzazione) si è interessato a questi tipi di stampanti. Possiamo produrci a bassi costi, modelli, monconi sfilabili, provvisori, ponti calcinabili, barre, perni, attacchi ecc..senza dover ricorrere a centri di stampa 3D esterni.
Il problema di fondo però rimane, siamo in grado di disegnare qualcosa da stampare che non sia un ponte di 3 elementi creato con i nostri software di cad-dentali? …la risposta è probabilmente no, ma questo è un problema che abbiamo indipendentemente dall’ acquisto o meno di una stampante 3D, per l’odontotecnico si apre obbligatoriamente una nuova fase, quella della formazione, imparare ad utilizzare software di Cad 3D.
Potremmo racchiudere i software 3D in quattro grandi famiglie: modellazione parametrica, poligonale, scultorea e solida, tutti questi software vi permettono di trasformare un idea in un oggetto reale, ma è sicuramente più comodo utilizzare quello parametrico per disegnare un pezzo meccanico o quello scultoreo per disegnare un busto di una persona.
Si può iniziare utilizzando programmi di modellazione solida che possiamo trovare in internet gratuitamente (SketchUp, Autodesk 123D e Tinkercad), in cui possiamo trasformare forme solide primitive come cubi cilindri, ecc… in forme più complesse che fanno al caso nostro.
Oppure utilizzare Sculptris di Pixologic per modellare busti come se fossero di pongo.
Ma sicuramente arriverà il momento in cui dovremo necessariamente utilizzare programmi parametrici (OpenSCAD ) in cui dovremo imparare a disegnare il nostro oggetto usando un disegno 2D da trasformare poi in 3D (nella realtà dovremmo già saper disegnare in 2D, ma il nostro settore ci ha catapultato direttamente nel mondo 3D e questo potrebbe essere un problema per il futuro)
In conclusione, credo che le stampanti 3D trasformeranno il nostro modo di vivere e di lavorare, sicuramente per l’ acquisto di una stampante 3D per il settore dentale bisognerà aspettare ancora un attimo (ma non troppo…) visto i problemi di precisione o di costi, ma penso che cominciare ad avere una stampante 3D (tipo FDM) da casa e cominciare a creare oggetti di uso quotidiano sia un ottima partenza, soprattutto per iniziare a prender confidenza con una macchina che tra pochi anni sarà sulla scrivania di ogni casa (come il pc o la stampante da ufficio).
Ma nel frattempo bisognerà necessariamente informarsi, ma soprattutto formarsi, per affrontare la costruzione di oggetti per il nostro lavoro quotidiano, per non trovarsi a rincorrere una tecnologia che si sta sviluppando molto velocemente e che non aspetta chi sta a guardare.