Il rapid prototyping

Le tecniche di prototipazione rapida (o, utilizzando la dizione inglese, rapid prototyping, RP) sono una serie di sistemi che, prescindendo dalla complessità costruttiva dell'oggetto, lo riproducono con tecniche additive, partendo da una sua definizione matematica specificata su un CAD tridimensionale ed utilizzando processi rapidi, flessibili e altamente automatizzati. Già da questa breve definizione sono chiari i punti di forza di queste tecniche: la possibilità di realizzare in tempi ridottissimi (da alcune ore a pochi giorni) un prototipo in un'ampia gamma di materiali, indipendentemente da forma e complicazione geometrica, senza nessun ausilio di attrezzature.

Perché la prototipazione rapida?

Fin dall’antichità, gli inventori, i disegnatori, i creativi si sono serviti sempre di un piano bidimensionale per comunicare e valutare le loro idee, prima di tradurle in pratica. Mentre nel passato i primi progettisti si affidavano a compasso e carta pergamena, quelli contemporanei possono fare uso di un vero e proprio arsenale di mezzi di progettazione. Ciononostante, il progettista non è mai assolutamente certo che ciò che osserva sullo schermo sia una fedele rappresentazione del concetto che intende realizzare. La prototipazione rapida è il tentativo più riuscito di sfondare questa barriera: quella di trasformare le fuggevoli immagini in un oggetto solido e concreto, da toccare con mano.

Dall'idea pionieristica di Charles W. Hull, datata 1982, è nata 3D Systems Inc., società americana capostipite del settore e, cinque anni più tardi, il primo apparato per la stereolitografia, la SLA-1. Da quegli anni un numero sempre più elevato di ricercatori e, naturalmente, utilizzatori ha segnato il mondo (ed il mercato) della Prototipazione Rapida, favorendone l'evoluzione in termini di diffusione e di prestazioni. La presenza sempre più capillare di sistemi CAD ha dato una spinta straordinaria alla ricerca di metodologie sempre nuove e diverse, finalizzate alla realizzazione di oggetti a partire da una geometria definita elettronicamente. Dalle ricerche, perciò, sono nate e si sono consolidate altre tecnologie come il selective laser sintering (più brevemente SLS), il fused deposition modeling (o FDM), il solid ground curing (SGC), il laminated object manufacturing (LOM) e molte altre.

Naturalmente, con il passare del tempo, la ricerca e lo sviluppo hanno favorito l’evoluzione dei sistemi in termini prestazionali (tempi di lavorazione minori, tolleranze dimensionali inferiori, finitura superficiale ancora migliore, resistenza dei modelli RP a condizioni climatiche variabili e a sollecitazioni meccaniche, termiche e chimiche sempre più forti). La definitiva accettazione da parte del mercato e, più tardi, il successo di queste tecnologie è stato decretato però, dall'inarrestabile tendenza a ridurre i tempi di sviluppo dei nuovi prodotti. Questo è stato il fattore di successo principale.

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