Stampa 3D più resistente e 100 volte più veloce grazie alla luce e ad una resina speciale

La stampa 3D può diventare molto più rapida grazie all'impiego di una soluzione messa a punto dai ricercatori dell'Università del Michigan. Sono stati stampati oggetti tridimensionali in un solo passaggio, usando una resina speciale e differenti lunghezze d'onda della luce.

Stampare oggetti in 3D più resistenti e con una velocità 100 volte superiore rispetto alle tecniche attuali. È questo il risultato raggiunto dai ricercatori dell’Università del Michigan grazie all’impiego della luce. Uno sviluppo con grande potenziale per un settore che da tempo si sta via via perfezionando, ma ha ancora molti passi da fare per diventare una tecnologia matura.

Per comprendere la novità bisogna prima capire per grandi linee come avviene la stampa 3D. Gli ugelli di estrusione depositano strati di resina strato dopo strato, concretizzando il modello tridimensionale mediante la sovrapposizione di una serie di livelli bidimensionali. È un procedimento che permette di fabbricare oggetti 3D, ma che richiede tempo. Per questo non è ancora sfruttabile nella produzione industriale di serie. Non solo: la produzione a strati crea dei punti deboli fra un livello e l’altro.

I ricercatori statunitensi hanno risolto due problemi in uno con un nuovo approccio alla stampa 3D, in cui gli oggetti vengono ottenuti in un unico blocco tridimensionale fin dall’inizio. La velocità di realizzazione è fino a 100 volte più elevata rispetto ai processi di stampa 3D convenzionali. Il segreto del successo è quello di solidificare una resina liquida usando la luce. O meglio, l’impiego della luce di per sé non è una novità. Lo è il fatto di usare differenti lunghezze d’onda della luce, in modo da controllare le zone in cui la resina si indurisce e quelle in cui rimane fluida.

Com’è possibile? Con una particolare composizione chimica della resina. Nei sistemi convenzionali c’è solo una reazione: un fotoattivatore indurisce la resina in tutti i punti in cui viene colpita dalla luce. Nel sistema creato dai ricercatori del Michigan invece c’è anche un fotoinibitore, che risponde a una diversa lunghezza d’onda della luce. È quindi possibile usare più tipi di luce per indurire la resina solo dove si vuole.

Fra gli oggetti realizzati a scopo di test ci sono una grata, una barca giocattolo e un blocco a forma di M. L’impiego di questa tecnica inoltre migliora l’integrità strutturale rispetto a quella degli oggetti stampati in 3D con il metodo tradizionale, dato che vengono depennati i potenziali punti deboli tra i livelli. Quello che si ottiene sono quindi oggetti più resistenti.

I ricercatori hanno depositato tre domande di brevetto per proteggere questo nuovo approccio alla stampa 3D, e intendono realizzare una startup per la commercializzazione.