Aerei usciti dalla stampante

Capita spesso che un modellista voglia progettare un componente per i propri aeromodelli o addirittura realizzare un modello tutto suo. Ma non tutti hanno il talento o il tempo per farlo. Ad altri mancano lo spazio e le macchine per la lavorazione del legno, oppure temono la polvere quando lavorano in casa.

Chissà, forse la stampa tridimensionale è una soluzione? Una stampante tridimensionale assomiglia a una stampante per computer di grandi dimensioni. Ma questo dispositivo non si limita ad applicare un singolo strato di inchiostro, bensì sovrappone decine o centinaia di sottili strati di un materiale fino a creare un oggetto tridimensionale. A tal fine, il materiale nella testina di stampa viene riscaldato termicamente o con raggi laser, liquefatto e applicato. In questo modo vengono realizzati modelli architettonici; negli Stati Uniti, gli odontotecnici stanno iniziando a produrre protesi dentarie. Esistono già moltissime montature per occhiali e gioielli realizzati con la stampa 3D.

E anche un primo modellino di aereo: un team dell’Università di Southampton, in Inghilterra, ha recentemente fatto volare Sulsa, un velivolo realizzato interamente con un processo di stampa 3D. Ha un’apertura alare di 2 metri, è progettato per raggiungere una velocità di 180 km/h e potrebbe essere impiegato come drone. Insomma, non è un giocattolo. Il volo di prova di dieci minuti ha soddisfatto tutte le aspettative.

La progettazione e la costruzione hanno richiesto solo 5 giorni, spiega il responsabile del progetto James Scanlan. Il modello, realizzato in nylon, è composto da sole 4 parti. Sebbene mobili, i timoni sono stati realizzati in un’unica operazione insieme alle ali. Le ali sono ellittiche – una forma che risulta molto

efficiente, ma difficile da realizzare. Con la stampa 3D, però, questo non ha rappresentato un problema, afferma Scanlan.

Le stampanti 3D per applicazioni industriali esistono ormai da 20 anni. Poiché questi dispositivi sono diventati nel frattempo più affidabili ed economici, stanno lentamente entrando nel settore dell’hobbistica. Le stampanti 3D funzionano come dei robot. È affascinante osservarle mentre realizzano un oggetto in modo completamente autonomo. Il processo non produce né scarti né polvere, solo un leggero ronzio nell’aria. I prodotti escono dalla stampante praticamente finiti e richiedono solo una minima rifinitura.

Sono disponibili decine di materiali: uno scivolo a batteria in oro? Un'elica in titanio? Il problema non è la stampante 3D, ma forse il portafoglio. Per i modellisti, quindi, dovrebbe essere in primo piano l’ABS (acrilonitrile-butadiene-stirene), una plastica comune ed economica

. Già da bambini giocavamo con l’ABS e lo chiamavamo Lego. È un terzo più pesante del compensato aeronautico, elastico o rigido come un blocco a seconda della direzione della pressione. L’ABS può essere levigato, incollato, rinforzato con fibre di carbonio e rivestito con pellicola termica o verniciato.

Con il processo 3D è possibile realizzare forme che con il legno sarebbero praticamente impossibili: cavità, filettature, ingranaggi o cuscinetti a sfere. È possibile realizzare sia nervature sottili che robuste piastre per motori. È inoltre ipotizzabile utilizzare l’ABS per realizzare stampi negativi per l’imbutitura o per fabbricare utensili speciali. Per ridurre il peso, le strutture possono essere realizzate a nido d’ape. Sono leggere e sorprendentemente resistenti. Le stampanti 3D realizzano tutto ciò che è possibile disegnare. Le stampanti in commercio per l’ABS funzionano con una precisione di 0,1 millimetri. Gli oggetti devono avere uno spessore minimo di 1 millimetro. Dal punto di vista tecnico, le dimensioni massime non sono limitate, ma le stampanti per grandi formati sono più costose. Un modello base come la cinese Up! costa circa 1'000 dollari e consente formati fino a 10 cm. La Rapman è un modello collaudato e adeguato per molti scopi hobbistici, che stampa fino a 27 cm ed è disponibile a partire da 1'800 franchi. Gli appassionati di fai da te trovano su Internet stampanti open source più economiche, che è possibile assemblare e ampliare in modo modulare. Le parole chiave per la ricerca sono Reprap, fab@home o Bukobot.

Per iniziare, però, non è necessaria una stampante propria, poiché quasi a Zurigo è stato

Recentemente è stato inaugurato 3D-Model, il primo negozio svizzero dedicato alla stampa 3D. È sufficiente inviare il disegno via e-mail per poi ritirare il pezzo finito. 3D-Model intende anche fornire assistenza nello sviluppo di idee e offrire corsi, qualora ve ne fosse richiesta. La giovane azienda distribuisce inoltre stampanti di diversi produttori. Un altro fornitore è 3D-Prototyp a Stans. L’amministratore delegato Marcus Bieri vanta già esperienza nel settore del modellismo e nell’industria aeronautica. Considera il proprio punto di forza nella realizzazione di progetti tecnicamente più complessi dal punto di vista della stampa. Infine, va menzionata l’azienda belga i.materialise, che con 1000 dipendenti è tra i maggiori operatori di stampa 3D in Europa. Presso di essa è possibile verificare online la presenza di errori in un progetto prima della stampa e calcolare il prezzo prima di effettuare l’ordine. Purtroppo, né il prezzo, né l’assistenza, né i tempi di consegna risultano convincenti.

Prima, però, bisogna spiegare alla stampante cosa deve realizzare. La progettazione di oggetti tridimensionali avviene esclusivamente al computer. La procedura è simile a quella degli oggetti CAD bidimensionali, ma è più complessa a causa della dimensione aggiuntiva. Per iniziare sono adatti programmi gratuiti pensati per i non esperti. Ad esempio SketchUp: questo software è molto diffuso, ma è stato sviluppato per l’architettura e, quando si tratta di dettagli, presenta alcuni limiti. 123D è prodotto da Autodesk, leader di mercato nel settore del software tecnico. Il programma non lascia nulla a desiderare

È abbastanza semplice, ma i pezzi più complessi richiedono molta pratica. La cosa migliore è esplorare tutte le funzioni fin dall’inizio. Successivamente, è utile scaricare degli esempi e modificarli. In questo modo si capisce come una modifica influisca sul risultato. Solo dopo questa fase frustrante si dovrebbe osare cimentarsi in progetti propri e impegnativi. Su YouTube sono disponibili

numerosi tutorial sul programma, ma i primi passi sono e rimangono fonte di frustrazione. Una volta superate le difficoltà iniziali, però, il disegno tridimensionale diventa un’esperienza entusiasmante. La visione della stampa 3D è quella di rendere disponibile un giorno su Internet una libreria di parti spesso necessarie nella costruzione di modelli di aerei; parti che si

si possono scaricare e adattare alle proprie esigenze con pochi clic del mouse. È così che è nato il cambio (immagine). Già ora è possibile fotografare oggetti e trasformarli quasi automaticamente in una stampa 3D. Così è stata copiata (immagine) e stampata una piastra del motore – mentre ero in volo.