Tre animali mummificati dall’antico Egitto sono stati analizzati grazie alla stampa 3D, scopriamola!

Un gruppo di ricercatori ha sfruttato nuovi metodi di scansione 3D per analizzare tre mummie in modo non invasivo. In questo articolo approfondiremo la stampa 3D.

teschi delle mummie stampati in 3D, fonte: focus.it

In un recente articolo di Focus si legge di come un gruppo di ricercatori delle università di Swansea, Leicester e Cardiff abbiano ottenuto modelli ad  alta risoluzione dei teschi di tre animali mummificati adatti ad essere stampati e studiati.

Un confronto tra i metodi a rimozione e ad addizione

Quando si tratta di dover ottenere il modello di un oggetto a livello industriale la stampa 3D sta diventando sempre più comune. Questo è un ‘metodo ad addizione di materiale’, che si contrappone ai classici ‘metodi a rimozione di materiale’. Grazie ai metodi ad addizione si ha la possibilità di ottenere strutture porose che sarebbero impossibili da ottenere usando una macchina a rimozione. Ciononostante i metodi a rimozione hanno alcuni problemi in meno dal punto di vista delle limitazioni, se ad esempio un blocco di metallo può essere intagliato per ricavare anche una struttura con sporgenze sospese nel vuoto, per stampare strutture del genere bisogna progettare strutture di supporto che andranno poi rimosse a posteriori, con conseguenti perdite di tempo. In generale le stampanti 3D lavorano con un modello software di un oggetto diviso in sezioni trasversali che stampano l’una sopra all’altra.

rappresentazione schematica di una stampante a deposizione, fonti: Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017). “Digital Fabrication Techniques for Cultural Heritage: A Survey”. Computer Graphics Forum 36 (1): 6–21. DOI:10.1111/cgf.12781

I diversi tipi di stampanti 3D a deposizione

Spesso a colpo d’occhio si riconoscono le stampanti a modellazione a deposizione fusa, che funzionano appunto depositando un filamento di materiale, in genere plastica, fuso dall’ugello strato dopo strato. Le stampanti meno costose, per amatori, usano questo metodo e stampano un solo materiale su una superficie a temperatura ambiente. Invece quelle che sfruttano a livello industriale questo metodo possono spesso stampare due o più materiali, quelli di cui è costituito l’oggetto finale e uno di cui sono costituite le strutture di supporto. Quest ultimo è un materiale particolare che a contatto con acqua o altri agenti chimici si dissolve. Esso permette quindi di stampare molti oggetti senza dover correre il rischio di danneggiarli per rimuovere le strutture di supporto. Queste stampanti possiedono inoltre una camera di stampa riscaldata per permettere ai diversi strati di aderire meglio l’uno con l’altro.

Rappresentazione schematica di una macchina per stereolitografia, fonti: Scopigno R., Cignoni P., Pietroni N., Callieri M., Dellepiane M. (2017). “Digital Fabrication Techniques for Cultural Heritage: A Survey”. Computer Graphics Forum 36 (1): 6–21. DOI:10.1111/cgf.12781

L’alternativa: le stampanti 3D che sfruttano resine fotopolimerizzabili

A dispetto di ciò che si potrebbe pensare, il primo tipo di stampa 3D ad essere inventato fu la stereolitografia. Questa tecnica consiste nel lavorare con un fascio di luce che polimerizza (rende solide) particolari resine liquide. Questo metodo può sfruttare luce laser, ultravioletta o anche nello spettro del visibile, con quest ultima che comporta diverse difficoltà nel trasporto e nello stoccaggio delle resine. Per utilizzare questo tipo di stampa 3D si può dirigere il fascio laser con degli specchi sulla superficie del liquido che quindi viene polimerizzato. In alternativa si può usare un display capace di polimerizzare un’intero strato alla volta. Il vantaggio principale di questa tecnica è che permette di avere risoluzioni molto migliori rispetto alla deposizione di materiale. Purtroppo però le macchine e i materiali sono più costosi, e parlando di materiali questi si limitano alle resine che non sono il materiale più adatto per ogni scopo.

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