Stampare in 3D oggetti metallici e ceramici sarà presto possibile grazie al nuovo dispositivo brevettato dal Politecnico di Milano, senza fondere il materiale. Il prototipo costruito e brevettato dall'università, chiamato Hephæstus, rappresenta un'evoluzione delle tradizionali stampanti 3D di tipo Fdm (Fused Deposition Modeling, molto economiche e molto popolari per la stampa di oggetti in plastica). La stampante è in grado di produrre oggetti metallici o in ceramica avanzata di piccole dimensioni con la stessa velocità di deposizione di una Fdm convenzionale.
Il dispositivo brevettato è costituito da un sistema di iniezione e da un robot a macchina cinematica parallela a cinque gradi di libertà. L’estrusore viene mantenuto in posizione fissa, ad asse verticale, mentre è in movimento la tavola porta-pezzo, basata su una struttura ibrida caratterizzata da due meccanismi a cinematica parallela posti in serie. Il primo ha tre gradi di libertà traslazionali, mentre il secondo, denominato “polso sferico agile” è un manipolatore a due gradi di libertà rotazionali. I due manipolatori sono in grado di lavorare in modo coordinato o indipendente.
I materiali caricati (detti feedstock) sono polveri metalliche o ceramiche, in granuli o pellet, ad alta percentuale di metallo, miscelate con un legante polimerico (detto binder), la cui quantità deve essere ottimizzata perché il procedimento abbia successo. Dopo la deposizione, il materiale viene decerato e sinterizzato con dei trattamenti termici, fino a raggiungere lo stato solido, compatto, omogeneo e privo di porosità residua, se non quella tipica di tutti i processi Fdm.
