Dirompente soluzione di micromanifattura additiva

Oltre la nanofabbrica: la stampa 3D con un ordine di dettaglio centesimale per l’industria apre inediti vantaggi tecnici di sviluppo e competitivi di prodotto. Ecco come e dove coglierli.

Esistono molte diverse tecnologie di stampa 3D sul mercato, che le industrie utilizzano per risolvere problemi di complessità e di efficienza nello sviluppo del prodotto o nella produzione di pezzi unici o di piccole tirature; ma le sfide poste da componenti di piccole e piccolissime dimensioni sono state di fatto trascurate, almeno fino ad oggi: la tempistica e il costo di questi pezzi sono molto elevati a causa della complessità realizzativa delle modalità tradizionali di microfabbricazione (microlavorazione CNC, microstampaggio a iniezione, microtornitura, micro assemblaggio), eppure
le opportunità di manifattura additiva non sono state ancora colte.
BMF – “Boston Micro Fabbrication”, compagnia americana nata come spin-off del M.I.T. – offre una
tecnologia di stampa 3D di micro-stereolitografia capace di dettagli, precisione e raffinatezza ultraelevate rispetto ai precedenti standard. Così la produzione additiva di nanofabbrica può finalmente impattare nella complessità geometrica e nella riduzione dei tempi/costi di produzione, come ampiamente già succede da tempo in molti altri settori applicativi.
Tecnologia di micro-stereolitografia a proiezione. L’innovativo processo di stampa 3D Projection Micro Stereolitography (PµSL) si differenzia da altre tecnologie di fotopolimerizzazione di resine plastiche perché la fonte luminosa proviene dall’alto verso il piano di lavoro (come avviene nelle SLA) ma invece di uno spot laser qui si proietta una immagine o una sua sezione (come nelle DLP); inoltre una sottile membrana allunga e livella costantemente i polimeri liquidi posti nella vasca che saranno solidificati nella costruzione dell’oggetto tridimensionale.
Così si riescono a realizzare parti con miniature inedite (risoluzione 2 micron) e precisione straordinaria (tolleranza +/- 10 micron, ovvero 1 centesimo di millimetro) con velocità molto maggiore delle alternative e soprattutto con materiali di costruzione molto più performanti, biocompatibili, elastici, resistenti alla rottura o alla temperatura; frontiere finora altrimenti irraggiungibili.
Applicazioni di stampa 3D per la nanofabbricazione. Anche a causa della mancanza di soluzioni specifiche o di precisioni adeguate, attualmente il mondo della manifattura additiva è coinvolto solo marginalmente nella produzione di parti in microscala. Eppure pezzi di piccole dimensioni,
componenti ad alta precisione/risoluzione e complessità geometrica sono tutto intorno a noi; con la possibilità di svilupparle e realizzarle in stampa 3D l’orizzonte industriale cambia in modo dirompente.
Componenti telefonici e apparecchi di consumo, valvole di vario tipo, oltre che diverse applicazioni nel campo della ricerca, del modellismo, della gioielleria.
La tecnologia PμSL è ideale per elettronica, dispositivi medici, microfluidica, filtrazione e microsistemi elettromeccanici (MEMS). Nell’industria elettronica, le applicazioni includono connettori per
dispositivi e prese per chip; nel settore medicale si tratta di stent cardiovascolari e per glaucoma o di circolazione nel sangue, siringhe a spirale o altre attrezzature di chirurgia mini-invasiva; in microfluidica scambiatori di calore valvole sequenziatore, dispositivi LOC (lab-on-a-chip), filtri per volumi estremamente ridotti; nel settore ottico accoppiatori e conduttori; in meccanica gli usi MEMS abbracciano microinterruttori, ingranaggi, sensori, attuatori; nell’industria automotive accelerometri, sensori di attivazione airbag e di controllo della stabilità; in ambito consumer parti per microfoni e cuffie di smartphone e laptop; nelle università e centri ricerca gli studi di sviluppo del design, della chimica e della fisica innovative approfittando delle proprietà anisotrope degli oggetti nella compressione, assorbimento e smorzamento.

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