Applicazioni comuni della stampa 3D: dall'aerospaziale alla moda

Dagli scopi aerospaziali e medici alle innovazioni nel campo della moda e del settore automobilistico, le possibilità quasi illimitate della stampa 3D per la prototipazione, la produzione e la personalizzazione.

Una stampante 3D costruisce un modello di figura umana nella mostra "3D: stampare il futuro" al ... [+] Museo della Scienza di Londra. (Foto di Oli Scarff/Getty Images)

La stampa 3D è il processo di creazione di un oggetto solido e tridimensionale da un file di computer.

La stampa 3D è un processo additivo, il che significa che la stampante stende ripetutamente il materiale (come il filamento di plastica) su una superficie piana.

Le stampanti 3D entry-level possono costare fino a $ 300 per i modelli più basilari e le persone nuove alla stampa possono trovare migliaia di modelli su siti Web come Printables e MyMiniFactory.

La stampa 3D ha molti usi professionali, come impianti medici e parti di automobili, soprattutto perché la stampa è diventata più economica e diffusa.

La stampa 3D ha vari scopi utili nel settore sanitario, inclusa la creazione di impianti metallici che possono essere utilizzati nelle ginocchia, nel cranio, nella colonna vertebrale o nei fianchi del paziente. Le stampanti 3D possono anche creare apparecchiature mediche e protesi a un costo inferiore. L’industria dentale ha tratto grandi benefici dalla stampa 3D, che può essere utilizzata per creare impianti, corone, apparecchi di contenzione, protesi dentarie e modelli anatomici. La stampa 3D può anche creare apparecchi acustici e modelli chirurgici e può assistere i medici nella pianificazione preoperatoria.

Le stampanti 3D possono essere utilizzate sia per scopi grandi che piccoli nel settore edile. Alcuni usi possono includere la creazione di prototipi o modelli architettonici di progetti di costruzione, nonché la realizzazione di parti. I materiali comuni utilizzati per i prodotti da costruzione stampati in 3D includono miscele di cemento, fibra, sabbia e geopolimeri. La stampa 3D può essere utilizzata anche per intraprendere grandi progetti di costruzione, come la creazione di interi edifici. Nel 2016, uno studio di architettura cinese ha costruito in 45 giorni una casa di 4.300 piedi quadrati con muri abbastanza spessi da resistere a un terremoto di magnitudo otto. L’edificio stampato in 3D più grande del mondo, alto quasi 10 metri, è una villa costruita a Riyadh, in Arabia Saudita nel 2022.

La stampa 3D può essere utilizzata anche per progettare e creare capi di abbigliamento. Nel 2015, Danit Peleg è diventato il primo designer a creare una linea di abbigliamento interamente realizzata con stampanti 3D. Ha studiato stampa 3D nella moda per la sua tesi presso lo Shenkar College of Engineering and Design in Israele e ha dichiarato a Mission Magazine che la stampa 3D può essere un'alternativa sostenibile all'utilizzo di tessuti reali. Anche la designer olandese Iris van Herpen ha sperimentato la stampa 3D e alcuni dei suoi look sono stati indossati sul tappeto rosso del Met Gala lo scorso anno da celebrità tra cui Teyana Taylor e Dove Cameron. Anche marchi di moda tra cui Dior e Reebok hanno prodotto modelli indossabili stampati in 3D.

Gli insegnanti possono utilizzare la stampa 3D per migliorare il coinvolgimento degli studenti in classe. Gli studenti nei settori scientifico e ingegneristico possono utilizzare la stampa 3D per creare prototipi e macchine, mentre gli studenti di matematica possono creare visualizzazioni reali di concetti geometrici complessi. Alcune scuole offrono anche corsi di stampa 3D: il Massachusetts Institute of Technology offre corsi universitari e di specializzazione sui fondamenti della stampa 3D, e anche l'Università del Texas e la Virginia Tech offrono i propri corsi e programmi di certificazione sulla stampa 3D.

Nel 2014, l’ormai defunta Local Motors ha costruito la prima auto al mondo completamente stampata in 3D (e scaricabile), la Strati. L'auto impiega 44 ore per stampare e può raggiungere una velocità di 50 miglia all'ora. Ma la stampa 3D ha molti altri scopi durante il processo di produzione automobilistica, inclusa la creazione di prototipi e varie parti di automobili. La Cadillac Celistiq del 2024 avrà più di 100 parti stampate in 3D, descritte dal produttore GM come “la Cadillac tecnologicamente più avanzata di sempre” e il suo veicolo con il maggior numero di parti stampate in 3D.

Come l’industria automobilistica, l’industria aerospaziale può utilizzare la stampa 3D per creare prototipi e parti. Poiché le parti stampate in 3D possono essere leggere, queste parti aiutano a ridurre il peso degli aerei, riducendo sia il consumo di carburante che l’impatto del volo sull’ambiente. La stampa 3D può anche ridurre la necessità di fare scorta di determinate parti poiché possono essere prodotte su richiesta e a volte è possibile condensare più parti in una singola parte, rendendo la produzione di parti stampate in 3D più economica. Le parti comuni che possono essere stampate in 3D includono staffe e dispositivi metallici, nonché parti surrogate che vengono spesso utilizzate dalla NASA e dalle basi dell'aeronautica militare per l'addestramento.