Stampanti in 3D: il futuro della produzione

Edilizia, automobili, ingegneria aerospaziale: ormai la stampa 3D ha conquistato quasi tutti i settori industriali per le proprie potenzialità e i benefici in termini di velocità e flessibilità che garantisce.

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Con le stampanti tridimensionali è possibile progettare oggetti, scegliere il materiale per la realizzazione e avere un prodotto finito. Tutto tramite computer. Nate nel 1982 dalla mente di un ingegnere statunitense, nel corso del tempo sono aumentate le prestazioni tanto che saranno fondamentali nelle fabbriche del domani.

Dall’ultimo rapporto di Smart Tech Publishing, il mercato delle stampanti 3D dovrebbe raggiungere gli 11,2 miliardi di dollari quest’anno. Come tutte le innovazioni, anche la stampa in 3D avrà effetti sul lavoro.

LA STORIA E LA DIFFUSIONE

La stampa 3D nasce nel 1982, quando l’ingegnere americano Chuck Hall inventò la stereoligrafia, una tecnica di stampaggio tridimensionale di oggetti elaborati da un software. Nonostante si trattasse di una vera e propria innovazione, i campi di applicazione erano molto limitati dato che il materiale di stampa era la resina.

Così nel 1988 Scott Crupm prese in mano il brevetto di Hall aggiungendo alla resina la plastica fusa. Ma la rivoluzione arriva nel 1993, quando il Mit di Boston realizza una stampante in grado di replicare oggetti di uso quotidiano. Due anni più tardi arrivano gli scienziati del Fraunhofer Institute di Stoccarda (Germania) che realizzano una stampante 3D con materiali di stampa in polveri metalliche, assai simili a quelli dell’industria tradizionale.

Sono gli anni in cui il mercato dell’innovazione va a gonfie vele, non solo per la tecnologia di consumo ma anche per quella industriale.

Dal 2000 in poi, per lo sviluppo della stampa in 3D la strada è tutta in discesa. Nel 2005 il britannico Adrian Bower lancia RepRap Project, un progetto finalizzato alla costruzione di un dispositivo in 3D in grado di produrre da sé i propri componenti. I frutti del lavoro di Bower e di tutta la sua squadra arrivano nel giro di pochi anni, con l’uscita di tre stampanti (rispettivamente nel 2007, 2009 e 2010) in grado di replicarsi.

GLI SVILUPPI RECENTI

Oggi la stampa 3D è diventata una componente fondamentale di quella che sarà la fabbrica del futuro. Infatti, sono sempre di più i produttori che scelgono questa tecnica per le proprie fabbricazioni.

Secondo uno studio di Gartenr, la produzione additiva dovrebbe crescere fortemente in ambito medicale, dove si stima che entro il 2023 il 25% dei dispositivi medici nei mercati sviluppati verrà stampato in 3D. Di recente un gruppo di scienziati dell’ospedale Meyer di Firenze sono stati in grado di ricostruire un orecchio a un bambino grazie alla stampa in 3D. Addirittura diversi centri di ricerca stanno creando modelli di organi umani come reni, polmoni e fegato. Ogni giorno infatti muoiono persone che attendono un trapianto e, con l’ausilio di dispositivi stampati in 3D si potrebbero salvare molte vite.

Nell’ingegneria aerospaziale invece sta diventando qualcosa di più di una sperimentazione, tanto che il progetto Orion (destinato a trasportare passeggeri su Marte) utilizzerà oltre 100 parti stampate in 3D, create in un materiale adatto allo spazio. Anche le aziende private ci stanno scommettendo, come Rolls Royce che ha firmato un contratto di fornitura con  SLM Solutions Group AG, con sede in Germania per delle stampanti multi laser.

Interessanti anche le applicazioni in campo culturale. All’interno dell’Università La Sapienza è nato Archeo&Arte 3D Lab, un laboratorio nato con la volontà di valorizzare il patrimonio artistico attraverso le nuove tecnologie, fra cui il 3D. A fine 2018  ha realizzato le riproduzioni di due importanti opere di Michelangelo: la Tomba di Giulio II e la statua di Mosè, che si trovano entrambe nella basilica di San Pietro in Vincoli a Roma.

GLI SCENARI FUTURI

La domanda che più frequentemente viene posta è se, con le stampanti 3D, scomparirà il lavoro umano. Vale qui, più o meno lo stesso discorso che abbiamo fatto parlando di robotica: diversi mestieri che fino a oggi sono svolti da persone in carne e ossa cesseranno di esistere e verranno fatti da macchine. Ma ce ne saranno di nuovi.

Sicuramente ci sarà bisogno di fabbricare stampanti 3D e quindi saranno utili non solo ingegneri di grado di progettarle, ma anche operai specializzati.

Quel che è certo è che il processo di innovazione della stampa 3D va avanti, tanto che si è già arrivati a concepire la stampa in 4D (oggetti che possono cambiare forma nel tempo) e, addirittura, in 5D oggetti con strutture diverse da quelli già creati). Insomma un processo innovativo che è già in atto e che se, affrontato nella maniera giusta, potrà averci come protagonisti.

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