La stampa 3D multimateriale consente la fabbricazione di oggetti personalizzati con colori e texture variabili. Il processo, tuttavia, può essere molto dispendioso a livello tecnologico.
di Sara Bagherifard
I ricercatori del MIT (USA) e della Delft University of Technology (Olanda) hanno introdotto una tecnica più efficiente e di alta precisione, che sfrutta materiali sensibili al calore per stampare oggetti con più colori, tonalità e texture in un unico passaggio. L’obiettivo di questo metodo è essere in grado di creare un set diversificato di caratteristiche per gli oggetti stampati in 3D, utilizzando pochi materiali.
Il sistema di stampa 3D
Il sistema messo a punto, chiamato “stiratura modulata in velocità”, utilizza una stampante 3D a doppio ugello. Il primo ugello deposita un filamento sensibile al calore, mentre il secondo riscalda nuovamente il materiale stampato in modo selettivo, attivando determinate risposte come cambiamenti di opacità o rugosità. Invece di regolare la temperatura per attivare la risposta del materiale, i ricercatori possono riscaldare il materiale a temperature specifiche, controllando la velocità del secondo ugello così da gestire finemente il colore, la tonalità e la rugosità dei filamenti sensibili al calore.
Il team ha sviluppato anche un modello teorico che prevede la velocità con cui il secondo ugello deve muoversi per riscaldare il materiale a una temperatura necessaria per ottenere determinati colori, tonalità o texture nell’oggetto stampato. Questo modello è incorporato in un’interfaccia utente che genera automaticamente istruzioni di stampa per acquisire specifiche caratteristiche.
Tale approccio è stato sperimentato con tre filamenti sensibili al calore. Il primo, un polimero con particelle che si espandono quando riscaldate, produce diverse sfumature, trasparenze e texture. È stato inoltre testato un filamento riempito di fibre di legno e uno di fibre di sughero. Entrambi sono in grado di essere carbonizzati per produrre tonalità più scure. Le prove hanno dimostrato che questo metodo, oltre a essere più veloce, può produrre sfumature e gradienti di texture più fini di altri metodi additivi.
In futuro, i ricercatori vogliono espandere gli esperimenti ad altri materiali sensibili al calore ed esplorare il potenziale di questo sistema per modulare le proprietà meccaniche e acustiche di determinati materiali.
