Stampa 3D volumetrica crea oggetti in pochi minuti

La stampa 3D tradizionale ormai divenuta comune può richiedere molto tempo per creare un oggetto tridimensionale a causa della necessità di stampare per livelli, soluzione che richiede anche giorni per completare l’intero processo di stampa. Un team di scienziati e ingegneri guidati dal Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha però sviluppato la stampa volumetrica 3D, processo che utilizza laser detti ologrammi per stampare oggetti in 3D completi in pochi secondi.

Le attuali soluzioni di stampa 3D accumulano strati di plastica fusa finché l’oggetto desiderato non è completo oppure depositano strati di polvere metallica per creare oggetti metallici che vengono fusi in un unico modello tridimensionale utilizzando un raggio laser o elettronico. Al contrario, l’innovativo processo di stampa 3D volumetrico non utilizza questi strati ma crea l’intero oggetto in un’unica fase, usando fasci laser sovrapposti che creano un motivo simile a un ologramma ma in un serbatoio trasparente riempito con una resina di plastica sensibile alla luce.

Usando tre laser in combinazione, il team è riuscito a indurire la resina di plastica creando in tal modo l’oggetto 3D desiderato in soli dieci secondi. Dato che l’intero oggetto viene creato contemporaneamente, a differenza della stampa 3D tradizionale non sono necessarie strutture di supporto di alcun tipo. È interessante notare che il processo di stampa 3D volumetrica funzionerà anche in assenza di gravità, il che apre le porte a un utilizzo della tecnologia anche a bordo di veicoli spaziali.

La produzione additiva, meglio conosciuta come stampa 3D, promette di rivoluzionare la prototipazione e la produzione di oggetti di diverso genere ma è un processo che ha i suoi limiti. Tale innovazione risolve dunque gran parte di queste limitazioni, come spiegato dai ricercatori:

Il fatto di poter stampare interamente parti 3D in un’unica fase risolve in realtà un problema importante nella produzione additiva. Stiamo cercando di stampare una forma 3D allo stesso tempo. Il vero scopo di questo lavoro era di chiedere: “Possiamo creare forme 3D arbitrarie in una sola volta, invece di mettere insieme le parti gradualmente, strato per strato?”. Si è scoperto che sì, possiamo.

La stampa volumetrica elimina la necessità di strutture di supporto temporanee, è più veloce, più flessibile e offre una maggiore flessibilità geometrica rispetto alla comune stampa 3D. Finora, è stata usata per creare quadrati, travi, piani, montanti ad angoli arbitrari, reticoli e oggetti complessi e curvi. Occorrerà attendere del tempo prima di poterne fruire ma rappresenta una chiara dimostrazione di ciò che potrà essere la prossima generazione di produzione additiva. Il potenziale impatto sulla produttività che può avere sarebbe enorme.