ZHAW: nuovo processo per la stampa 3D senza strutture di supporto aggiuntive
I ricercatori ZHAW hanno sviluppato un nuovo processo di stampa 3D in grado di produrre qualsiasi forma senza materiale di supporto aggiuntivo. La testina di stampa è inclinata e ruota sul proprio asse. Le stampanti 3D convenzionali potrebbero essere aggiornate con esso.
Il processo di stampa 3D più popolare è il processo dello strato di fusione. Qui, una termoplastica viene applicata strato per strato fino a quando non viene prodotto il componente desiderato. Ma se si deve stampare una forma sporgente, le stampanti 3D convenzionali dipendono dal materiale di supporto da una certa angolazione. Queste strutture ausiliarie, anch’esse stampate, devono quindi essere rimosse dall’oggetto reale in una fase di lavoro aggiuntiva. Spesso le tracce rimangono visibili.
Uno sviluppo di due ricercatori dell’Università di scienze applicate di Zurigo (ZHAW) può ora aiutare. La soluzione: hanno inclinato l’ugello a pressione di 45 gradi e integrato un asse di rotazione aggiuntivo. Ciò significa che la testina di stampa può ruotare liberamente attorno al proprio asse.
“La nostra stampante 3D ‘RotBot’ è in grado di stampare qualsiasi struttura senza materiale di supporto”, afferma Wilfried J. Elspass, capo della tecnologia di sistema dell’area di ricerca presso l’Istituto ZHAW per i sistemi meccatronici. “Ciò significa che, in primo luogo, abbiamo bisogno di meno materiale, in secondo luogo, i tempi di stampa sono più brevi e, in terzo luogo, la post-elaborazione – ovvero la rimozione del materiale di supporto – è completamente eliminata”.
I dati di stampa vengono trasformati due volte
Per poter stampare con il loro nuovo processo, i ricercatori hanno sviluppato uno speciale sistema di elaborazione dei dati di stampa insieme all’Istituto di matematica applicata e fisica presso lo ZHAW.
“Non si basa, come al solito, su strati paralleli al piano di stampa, ma su strati a forma di cono”, spiega il ricercatore ZHAW Michael Wüthrich. I ricercatori hanno progettato due nuovi algoritmi per questo. Un primo algoritmo trasforma i dati geometrici in modo che i comandi di azionamento per la stampante possano essere generati utilizzando un software convenzionale . Un secondo algoritmo deve quindi trasformare nuovamente questi comandi di movimento in modo che la parte venga infine stampata sul RotBot in base alla geometria iniziale. “Ciò significa che la parte che richiede tempo per la preparazione dei dati può ancora essere gestita con il software disponibile in commercio e le geometrie possono essere stampate in modo completamente automatico”, afferma Wüthrich.
Quattro anni fa, alla ZHAW School of Engineering è stata presentata una stampante 3D che, grazie a sei assi e un piatto di stampa mobile, poteva stampare sporgenze senza materiale di supporto. La creazione dei dati di stampa, tuttavia, richiedeva molto tempo perché richiedeva il coordinamento tra la testina di stampa, la lastra di stampa e la parte stampata. In contrasto con il prototipo dell’epoca, la tecnologia del RotBot è più semplice. “RotBot può essere configurato in modo relativamente semplice sulla base di una stampante convenzionale con cinematica cartesiana”, afferma Wilfried J. Elspass. Se i ricercatori ZHAW hanno la loro strada, alcuni produttori dovrebbero presto implementare la soluzione di Winterthur come kit di aggiornamento per le loro stampanti 3D.
Il lavoro completo è disponibile con il titolo ” Nuovo processo di stampa 3D a 4 assi per stampare sporgenze senza materiale di supporto
