20 Stampanti 3D per pensare in grande e stampare più in grande

Pensavate che la stampa 3D fosse solo per le cose piccole?

Essendo in grado di raggiungere risoluzioni di pochi micrometri, la stampa 3D  è solitamente considerata una tecnologia per creare piccoli oggetti dettagliati. Bene, niente potrebbe essere più lontano dalla realtà e, sebbene la maggior parte delle stampanti 3D su larga scala siano ancora disponibili solo a livello concettuale o ad alto livello industriale, le cose stanno cambiando velocemente e la stampa 3D su larga scala sta diventando sempre più accessibile.

Questo non significa che potrete stampare a breve case o macchine nel vostro giardino, ma qualcuno lo sta già facendo e queste sono le macchine che stanno usando.

Una casa stampata 3D in PLA ad Amsterdam 

kamermakerLa KamerMaker (letteralmente “costruttore di stanze”) è stata una delle prime stampanti 3D su larga scala a fare notizia. Utilizza una tecnologia di tipo FFF RepRap e l’ha applicata per costruire una casa su un canale di Amsterdam.

La macchina è ancora lì e la casa è in fase di costruzione anche se ha già impiegato due anni e non è ancora terminata. DUS Architects e Fiction Factory, le aziende dietro a questo progetto, hanno da poco aggiunto una seconda  KamerMaker – con un volume di stampa doppio rispetto all’originale- per velocizzare la costruzione. La prima  KamerMaker stava già stampando at 240 mm/s.

Molte case stampate 3D in Cina

winsun printer1Quando si parla di stampanti 3D su larga scala, la più grande di gran lunga è quella creata dall’azienda cinese Winsun per costruire mobili, case e anche edifici a cinque piani. La stampante 3D Winsun ha un volume di lavoro fino a 132 piedi (40 metri) di lunghezza, 33 piedi  (10 metri) di larghezza e 22 piedi ( 8,7 metri) di altezza. LA maggior parte della tecnologia Winsun usa cemento  riciclato da scarti di costruzioni e il processo in questo modo è molto più ecosostenibile rispetto alle costruzioni tradizionali. Winsun sta costruendo un centinaio di impianti di riciclaggio in Cina per stare al passo con le richieste.

Una casa stampata 3D nel vostro cortile

betabramL’azienda slovena  BetAbram ha creato e sta già vendendo ( su richiesta) una serie di tre stampanti che possono stampare 3D strutture abitabili da un file CAD. La più grande è la P1, che può stampare oggetti fino a 16 metri di lunghezza, 9 di larghezza e 2 di altezza. La macchina può stampare strati da 25 cm e presto sarà in grado di stamparne più grandi per produrre più velocemente, con prezzi a partire da solo 12000 euro per il modello base P3.

Una casa stampata 3D ovunque

giga deltaUn’altra opzione per la stampa 3D di una casa è quella della stampante 3D GigaDelta del produttore italiano WASP. Da quando ha cominciato a creare stampanti 3D il fondatore di WASP Massimo Moretti ha avuto il sogno di creare una stampante 3D in grado di creare case sul posto con il terreno e un minimo consumo di energia. L’obiettivo di WASP è quello di aiutare a risolvere i problemi abitativi nel mondo nel modo più sostenibile possibile. Per far questo l’azienda ha costruito stampanti 3D delta sempre più grandi con estrusori speciali: dopo il modello 6 metri per 8, l’ultimo modello  Giga Delta sarà alto 12 metri e in grado di stampare strutture cilindriche abitabili alte fino a 6 metri.

Una casa stampata 3D sulla Luna

d-shapeAnche se lo citiamo per ultimo tra gli “stampatori di case”, Enrico Dini è stato il precursore della stampa 3D per le case, da quando ha inventato il concetto di D-Shape. Questa stampante 3D non lavora sull’estrusione, come le altre stampanti 3D dedicate alla costruzione, ma usa un processo  binder jetting, che significa che deposita gli strati di una particolare sabbia arenaria e poi crea gli strati di costruzione applicandoci un agglomerante. Questo implica una maggiore libertà nella costruzione di geometrie rispetto alle altre tecniche. La tecnologia di Dini è stata usata per uno studio dell’agenzia spaziale europea (ESA) sulla costruzione di colonie lunari usando regolite lunare.

Una automobile stampata 3D

BAAMCI2Passando dalle case stampate 3D ad altri grandi oggetti. Il sistema più grande disponibile oggi e il BAAM ((Big Area Additive Manufacturing) della Incorporated di Cincinnati. Con un volume di costruzione pari a 240”x93”x72” (6 x 2.3 x 1.8 m) questa macchina è in grado di stampare un’automobile in un solo processo. In effetti è già stata usata per stampare 3D l’auto Strati di  Local Motors. La dimensione e la velocità permette di creare velocemente grandi parti. La possibilità di usare materiali termoplastici implica che i costi per parte siano molto ragionevoli. Il sistema ha anche un’architettura aperta per i fornitori di materiali e questo implica che il costo dei materiali resterà basso e saranno disponibili molte alternative.

Un calco gigante stampato 3D

VX4000Ora  è tempo di passare all’industria della  manifattura addittiva: queste non sono macchine sperimentali ma, invece, sono disponibili stampanti 3D commerciali che si rivolgono alle esigenze specifiche dell’industria. LA più grande è la VX4000 di voxeljet , che usa la tecnologia binder jetting per creare calchi di sabbia grandi fino a  4 x 2 x 1 metri (un volume di 8 metri cubi).

Stampa 3D per la produzione di serie

Exerial-3D-printer-from-exoneNel  2015 ExOne ha annunciato il suo nuovo sistema  Exerial utilizzabile per la produzione di serie. Sebbene non sia ancora stata annunciata l’esatta dimensione della camera di costruzione,  Exerial avrà una doppia camera con un volume che misurerà 3168 litri, rendendola una delle stampanti 3D più grandi al mondo. Come  voxeljet, ExOne usa la sua tecnologia binder jetting per lavorare principalmente con sabbia e plastica. L’azienda è anche in grado di produrre oggetti usando polveri metalliche anche se non è chiaro se Exerial avrà questa capacità.

Stampa 3D SLA di dimensioni mastodontiche

2.1.1a - SLA - Materialise - MammothLa più grande stampante 3D SLA (stereolitografia) esistente è la Mammoth di Materialise, che la società belga non vende ma usa in casa per fornire servizi di stampa 3D su grande scala usando materiali foto polimeri. Mentre la SLA è considerata una tecnologia ad alta definizione per piccoli oggetti come gioielli e prodotti per l’ortodonzia, questa macchina alta come una casa di due piani può stampare 3D parti lunghe fino a 2,1 metri. E’ usata soprattutto per prototipi di grandi parti per auto o per le industrie della moda o del design di alto livello.

Stampa 3D con filamenti metallici

Sciaky-EBAM-110Se doveste avere la necessità di stampare 3D strutture di metallo molto grandi la scelta migliore è la tecnologia EBAM di Sciaky che è in grado di offrire praticamente qualunque taglia grazie a macchine costruite su richiesta (soprattutto per le industrie della difesa e aerospaziale americana). Il sistema più grande di  Sciaky  regolarmente disponibile è l’ EBAM 110x110x100, che ha una camera di costruzione che misura 70” (1778 mm) di larghezza  x 47” (1194 mm) di profondità e  63” (1600mm) di altezza.
La tecnologia unica di Sciaky usa una pistola a fasci di elettroni ad alto potenziale per fondere filamento di titanio dello spessore di 3 mm, con tassi di deposito standard variabili tra 7 e 20 lbs all’ora.

Stampa 3D con ultrasuoni

fabrisonic 7200Un altro modo per stampare 3D grandi parti metalliche è attraverso la tecnologia UAM (Ultrasound Additive Manufacturing) di Fabrisonic. LE macchine di Fabrisonic sono fresatrici CNC a tre assi con una testa per la saldatura aggiunta per la manifattura addittiva. Gli strati di metallo sono prima tagliati e poi saldati assieme usando gli ultrasuoni. La più grande stampante 3D di  Fabrisonic, la 7200, ha un volume di costruzione di  6’ x 6’ x 3’ (2 x 2 x 1,5 metri).

Stampe 3D a polvere di metallo su larga scala

Xline 2000RLa più grande stampante 3D a polvere di metallo attualmente sul mercato è la XLine 1000 di  Concept Laser, che ha un volume di costruzione di  630x 400 x 500 mm ed è grande come una piccola casa di un piano. La società tedesca, uno dei principali fornitori di stampanti 3D di grandi compagnie aerospaziali come  Airbus, ha già introdotto la  Xline 2000, che avrà due laser e un volume di costruzione ancora maggiore pari a 800 x 400 x 500 mm. Questa macchina che usa la tecnologia LaserCUSING di  Concept Laser (un tipo di  tecnologia SLM) può stampare oggetti 3D in leghe di acciaio, alluminio, nickel titanio , metalli preziosi e anche in alcuni materiali puri ( titanio e acciai di alta qualità).

Aeroplani stampati 3D

aeroswift-1Anche se non ancora disponibile, il produttore sudafricano di parti di aeroplani  Aerosud ha annunciate lo sviluppo di una stampa 3D a metallo, chiamata  Project Aeroswift, che userà una tecnologia SLM per produrre parti in una area costruttiva di 6.5’ x 1.5’, circa  2 m x 0.5 m (l’altezza non è ancora stata specificata).  Il South African National Laser Center ha aiutato il progetto creando un diodo laser a fibra singola IPG da 5 KW da usare nella macchina a sinterizzazione laser. Il materiale principale usato sarà la polvere di titanio.

Stampa 3D di grandi parti plastiche per uso finale

imaterialise-stratasys-fortus-900mc8Nel caso vogliate produrre a livello industriale componenti per uso finale usando alcune dei materiali termoplastici avanzati, compresi parecchi tipi di ABS ad alta prestazione,  Nylon 12 e  ULTEM, dovreste rivolgervi alla Fortus 900mc di Stratasys. Questa è la più grande macchina industriale FDM disponibile e può produrre parti grandi fino a  914 x 610 x 914 mm.

Grandi stampe 3D multi materiale

objet1000_3dpSe, invece, avete la necessità di creare grandi prototipi multi-densità e multimateriale, allora dovreste rivolgervi ad un altro sistema di Stratasys che usa la tecnologia PolyJet : l’ Objet 1000 Plus. Questa è una tecnologia a base di ortus otopolimeri che può stampare 3D usando fino a 14 materiali con diverse proprietà in un singolo lavoro di stampa, usando i consumabili delle famiglie Digital ABS, Tango e Vero di Stratasys. La Objet 1000 ha un piano di costruzione di 1000 x 800 x 500 mm e può lavorare anche incustodita. E’ usata per grandi prototipi per industria automobilistica e aerospaziale.

Grandi stampe 3D RepRap

big-rep-tech-specsCon la BigRep One.2 ci spostiamo nell’arena della stampa 3D low cost. Grandi stampanti 3D stanno diventando disponibili anche per professionisti e prosumer offrendo loro la capacità di stampare 3D oggetti molto grandi ad una frazione di  costo. Per esempio la  BigRep One.2  costa meno di 1/15 di una Fortus e ha un volume costruttivo più grande di un metro cubo (980 x 1050 x 1100 mm). Certamente è costruita per utenti differenti, con un‘area di costruzione aperta e un assortimento di materiali compatibili più limitato, ma in ogni caso può essere usata per produrre mobili di dimensioni complete.

Grandi stampe 3D a casa

cheetahL’inventore sudafricano Hans Fouche ha recentemente reso disponibile al commercio la sua stampante 3D di grande dimensione. La Cheetah 3.1 costa circa  100000 rand sudafricani più I costi di spedizione, cioe circa 8500 dollari, con tempi di attesa di un mese. La stampante 3D di  Fouche ha  un ugello standard di 3 mm, il che significa che può produrre grandi oggetti velocemente usando  pellet PLA e ABS ad un costo di uso minore. La macchina può anche supportare ugelli di dimensioni diverse per una velocità o una precisione maggiore.

Stampa 3D RepRap industriale

x1000La German RepRap, uno dei più grandi produttori di stampanti 3D low cost in Europa, ha sviluppato la X1000 3D per stampare oggetti di grande dimensione o per stampe multi-pggetti di qualità industriale. La X1000 ha un volume di stampa chiuso di  1000 x 800 x 600 mm, con parecchie ulteriori caratteristiche avanzate. La tecnologia usata è, chiaramente, la FFF ( Fused Filament Fabrication) che è la versione open source della FDM e questo significa che può usare parecchie dozzine di filamenti di materiali open source.

Stampa 3D industriale  Low Cost

sicnovaLa spagnola Sicnova ha rilasciato la  nuova JCR1000,una stampante 3D chiusa, a doppio estrusore con un volume costruttivo di  1000x600x600 mm (3.3’ x 1.7’ x 1.7’), al prezzo di 30000 euro. Anche la  JCR1000 usa la tecnologia  FFF con una risoluzione di strato di  50 micron. Grazie al suo estrusore di  1,75 mm e all’ugello intercambiabile che lavora direttamente con file STL e  G-code, usando qualsiasi softeare di taglio attualmente disponibile, compreso Cura e Simplify3D.

3D PRINTER MANUFACTURER 3D PRINTER NAME PRINT VOLUME TECHNOLOGY APPLICATION
DUS Architect Kamer Maker 2x2x3.5 m FFF Construction
WASP Giga Delta 8 m Paste extrusion Construction
D-Shape D-Shape 3 x 3 x 3 m Binder Jetting Construction
Winsun Winsun 3D Printer 132” x 33” x 20” (40 x 10 x 6.7 m) Paste extrusion Construction
BetAbram P1 16 m x 9 m x 2 m Paste extrusion Construction
Cincinnati Incorporated BAAM 100 Alpha 240”x93”x72” (6 x 2.3 x 1.8 m) BAAM Automotive
voxeljet VX4000 4000 x 2000 x 1000 mm Binder Jetting Casting
ExOne Exerial 3.168 liters Binder Jetting Industrial serieal production
Sciaky EBAM 110x110x110 70” (1778 mm) wide x 47” (1194 mm) deep x 63” (1600 mm) high EBAM Defense, Aerospace
Fabrisonic Fabrisonic7200 6’ x 6’ x 3’ UAM Industrial proudcts
Materialise Mommoth 2,1 meters length SLA Industrial (automotive, design)
Concept Laser XLine 2000R

(XLine 1000R)

800x400x500 mm

(630 400 500)

SLM Industrial products (aerospace, automotive, tooling)
Aerosud Aeroswift 6.5’ x 1,5’ (2 x 0,.5 m) SLM Aerospace
Stratasys Fortus 900mc 914 x 610 x 914 mm FDM Industrial
Stratasys Objet 1000 Plus 1000 x 800 x 500 mm Polyjet Industrial
BigRep BigRep One.2 980 1050 1100 mm FFF Design, furniture
Hans Fouche Cheetah 3.1 1 x 1 x 1 m FFF Consumer Products
German RepRap X1000 FFF Industrial
Sicnova JCR1000 1000 x 600 x 600 mm FFF Industrial

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