{"id":19529,"date":"2025-04-09T00:01:17","date_gmt":"2025-04-08T22:01:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=19529"},"modified":"2025-04-08T16:20:36","modified_gmt":"2025-04-08T14:20:36","slug":"strutture-reticolari-stampa-3d-090420259","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/strutture-reticolari-stampa-3d-090420259\/","title":{"rendered":"Le strutture reticolari nella stampa 3D"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Nei <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/bmw-waam-componenti-automobilistici-270320249\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">componenti automobilistici<\/a>, negli <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/modello-polmonare-stampato-in-3d-aiuta-farmaci-via-aerea-030320259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">impianti medici<\/a>, nelle <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/scarpe-stampate-in-3d-250120239\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">scarpe da corsa<\/a> o negli <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/stampa-3d-zaino-aerorise-carbon-051220229\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">zaini<\/a> da trekking, vediamo sempre pi\u00f9 parti stampate in 3D con strutture reticolari o motivi a nido d&#8217;ape. Si potrebbe pensare che queste strutture reticolari siano l&#8217;ultima innovazione della stampa 3D e della <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/10-motivi-dfam-stampa-3d-120320239\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">progettazione per la produzione additiva (DfAM)<\/a>. In realt\u00e0, si tratta di strutture ispirate alle geometrie presenti in natura che vengono usate per migliorare le attivit\u00e0 e le tecnologie umane. Si pensi ai nidi d&#8217;ape, ai fiocchi di neve, alle spugne, ma anche ai motivi usati nelle recinzioni o persino nella Torre Eiffel.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le <em>strutture reticolari <\/em>o <em>strutture a reticolo<\/em>, conosciute in inglese come <em>l<\/em><em>attice structure<\/em>, consistono in una rete di nodi reticolari intercollegati tra loro tramite schemi (detti <em>celle<\/em>), che si ripetono o variano continuamente, offrendo numerosi vantaggi in termini di propriet\u00e0 dei pezzi o di produzione. Raramente si possono incontrare dei reticoli creati con le tecniche di <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/combinare-manifattura-additiva-e-sottrattiva-180720239\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">manifattura sottrattiva<\/a>, poich\u00e9 questi processi non sono in grado di produrre efficientemente geometrie cos\u00ec intricate e complesse. \u00c8 qui che risiede la forza della produzione additiva, che rende le strutture reticolari e la stampa 3D un binomio perfetto.<\/p>\n<div id=\"attachment_60586\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60586\" class=\"wp-image-60586 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/gitter-sculpteo.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60586\" class=\"wp-caption-text\">Strutture reticolari stampate in 3D (Crediti fotografici: Sculpteo)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Prima di parlare di strutture a reticolo stampate in 3D, esaminiamo i tipi di reticoli esistenti. Teoricamente, i reticoli si formano collegando nodi mediante segmenti. A seconda della disposizione dei segmenti e dei nodi, possono essere create delle strutture reticolari regolari o irregolari, conosciute anche con il nome di <em>mesh<\/em>. Modificando la densit\u00e0 dei segmenti, la geometria e le dimensioni delle celle \u00e8 possibile regolare propriet\u00e0 come l&#8217;elasticit\u00e0 o la rigidit\u00e0 di un pezzo. Esiste un&#8217;ampia variet\u00e0 di mesh e numerosi sono gli studi per svilupparne sempre di nuove, diversificate e performanti. Tuttavia, le strutture reticolari pi\u00f9 comuni possono essere suddivise in alcune categorie:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Reticolo planare<\/strong>: queste maglie si compongono di una struttura bidimensionale piatta che forma una parte tridimensionale. Poich\u00e9 gli strati vengono stampati singolarmente, pu\u00f2 essere necessario assemblarli tra loro. Questo tipo di reticolo comprende strutture tetraedriche, partizioni di Voronoi, reticoli rombici e reticoli esagonali (come ad esempio il nido d&#8217;ape).<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Reticolo a montanti<\/strong>: questi reticoli sono composti da segmenti connessi tra loro, che formano una rete collegando nodi, angoli o bordi delle celle. Durante la stampa, gli strati si sovrappongono e si incastrano tra loro, creando una struttura continua. In alcuni casi, pu\u00f2 essere necessario rinforzare il reticolo utilizzando materiali di supporto.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Reticoli TPMS <\/strong>(Triply Periodic Minimal Surface, tradotte in italiano come <em>superfici minime periodiche <\/em><i>triplicate<\/i>): queste maglie si fondano su un&#8217;equazione trigonometrica che determina la struttura della cella. La forma di base della maglia pu\u00f2 variare.\n<p><div id=\"attachment_60590\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60590\" class=\"wp-image-60590 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/gitter-shenzhen-jr-technologies.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60590\" class=\"wp-caption-text\">La variet\u00e0 di strutture reticolari che possono essere stampate in 3D \u00e8 molto ampia. (Crediti fotografici: Shenzhen JR Technologies)<\/p><\/div><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le <strong>strutture reticolari<\/strong> possono essere classificate come <strong>periodiche<\/strong>\u00a0o <strong>stocastiche.<\/strong> Si definiscono <strong>reticoli periodici<\/strong> quelli che mantengono uno schema uniforme in tutta la struttura, mentre i <strong>reticoli stocastici<\/strong> sono quelli che presentano variazioni nella forma, nella dimensione e nella disposizione delle celle. Queste variazioni servono per rafforzare la struttura in determinate direzioni.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">La scelta della struttura a reticolo dipende dallo scopo finale per il quale quella parte dovr\u00e0 essere utilizzata. La progettazione tiene conto della geometria e delle dimensioni appropriate, nonch\u00e9 della rigidit\u00e0 desiderata. Si prende in considerazione anche l&#8217;analisi di Buckling, ovvero lo studio delle modalit\u00e0 con cui la struttura si deforma sotto carichi di compressione, identificando le direzioni e le condizioni in cui si verifica l\u2019instabilit\u00e0. Inoltre, si valuta anche se e quanta energia il reticolo possa subire in caso di deformazione.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Progettazione e stampa 3D delle strutture reticolari<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Per creare strutture a reticolo per la stampa 3D \u00e8 necessario servirsi di uno strumento di progettazione specializzato. Sebbene alcuni software di modellazione offrano funzioni di base per la creazione dei reticoli, i software specifici per l&#8217;<a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/ottimizzazione-topologica-stampa-3d-061120219\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ottimizzazione topologica<\/a> o per il <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/ottimizzazione-topologica-vs-design-generativo-190920249\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">design generativo<\/a> sono pi\u00f9 affidabili. Il design generativo elabora un progetto ottimale tenendo conto delle propriet\u00e0 della parte da stampare e del metodo di stampa scelto. Nel caso siano previste strutture reticolari, il sistema calcola anche la forma delle celle, la loro densit\u00e0 e la disposizione nello spazio.<\/p>\n<div id=\"attachment_60589\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60589\" class=\"wp-image-60589 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/hydesign-hyperganic.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60589\" class=\"wp-caption-text\">Con HyDesign di Hyperganic \u00e8 possibile progettare delle strutture reticolari. (crediti foto: Hyperganic)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Sono disponibili numerosi <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/software-ottimizzazione-topologica-stampa-3d-130320259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">software per ottimizzare topologicamente i modelli 3D<\/a> e creare strutture reticolari, tra cui Autodesk Within, nTop di nTopology, Meshify, 4D_Additive di Core Technologie, Netfabb o HyDesign di Hyperganic. La scelta del design dipender\u00e0 dall&#8217;applicazione, dal materiale e dalla tecnologia di stampa.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le strutture reticolari sono molto pi\u00f9 facili da realizzare con la stampa 3D perch\u00e9 sono spesso molto complesse e delicate. Inoltre, si impiega meno tempo a stampare delle strutture reticolari piuttosto che quelle solide. In teoria, \u00e8 possibile utilizzare un&#8217;ampia gamma di materiali e tecnologie di stampa per poterle ricreare, ma ciascun processo ha le sue specificit\u00e0:<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>Nella stampa <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/modellazione-deposizione-fusa-021120219\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">FDM<\/a> e <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/stereolitografia-281020219\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">SLA<\/a> \u00e8 necessario ricorrere a delle strutture di supporto nella stampa per creare strutture reticolari di grandi dimensioni.<\/li>\n<li>Con le tecnologie basate sul principio della fusione a letto di polvere, come <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/sinterizzazione-laser-selettiva-301020219\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">SLS<\/a> o <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/guida-stampa-3d-multi-jet-fusion-hp-270820229\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">MJF<\/a>, \u00e8 fondamentale progettare punti di accesso adeguati per garantire una rimozione ottimale della polvere residua.<\/li>\n<li>Nella tecnologia DMLS \u00e8 necessario integrare <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/guida-supporti-stampa-3d-160420249\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">supporti<\/a> nel modello di stampa per evitare problemi legati ai ponti non supportati, che non devono superare i 2 mm di lunghezza.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Di solito si tiene conto di queste particolarit\u00e0 gi\u00e0 in fase di progettazione.<\/p>\n<div id=\"attachment_60583\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60583\" class=\"wp-image-60583 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/ntopology-lattices.jpg\" alt=\"\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60583\" class=\"wp-caption-text\">Le propriet\u00e0 che si desidera ottenere da ciascun pezzo e le sue applicazioni vengono integrate gi\u00e0 nella fase di progettazione della struttura reticolare. (Crediti fotografici: nTopology)<\/p><\/div>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Sfide e vantaggi delle strutture reticoli<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le sfide principali che si possono incontrare nella creazione di strutture reticolari con la stampa 3D riguardano l&#8217;orientamento delle celle, la distanza dei fasci e degli angoli rispetto alla piattaforma di stampa. La mesh deve essere conforme alle specifiche richieste della parte finale e progettata in modo da garantirne la producibilit\u00e0. Inoltre, i file digitali delle strutture a reticolo possono essere molto pesanti (oltre 1 GB) e richiedere molta potenza di calcolo per le simulazioni.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Tuttavia, i vantaggi sono molteplici:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Risparmio di materiali<\/strong>: le strutture reticolari consentono di produrre parti pi\u00f9 leggere, riducendo i costi e migliorando le prestazioni, in particolare nel campo delle <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/universita-bologna-primo-laboratorio-stampa-3d-waam-costruzioni-200420239\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">strutture edili leggere<\/a>.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Maggiore qualit\u00e0<\/strong>: le strutture reticolari <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/renault-stampa-3d-paraurti-prototipo-twingo-e-tech-11020259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">migliorano l&#8217;assorbimento degli urti<\/a>, aumentano la flessibilit\u00e0 o, al contrario, rinforzano la rigidit\u00e0 dei prodotti, rendendoli pi\u00f9 durevoli.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\"><strong>Applicazioni specifiche<\/strong>: le strutture reticolari aumentano la superficie di scambio termico negli scambiatori di calore e stimolano la <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/impianti-stampa-3d-tumore-bambini-030220259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">crescita ossea negli impianti medici<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<div id=\"attachment_60582\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60582\" class=\"wp-image-60582 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/3d-gedruckte-waermetauscher-aidro.jpg\" alt=\"strutture reticolari stampa 3D\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60582\" class=\"wp-caption-text\">Toucan Beak, uno scambiatore di calore stampato in 3D con strutture reticolari al suo interno. (Crediti fotografici: Aidro)<\/p><\/div>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Applicazioni dei reticoli stampati in 3D<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Passiamo ora ad alcuni campi applicativi in \u200b\u200bcui le strutture a reticoli stampate in 3D dimostrano il loro potenziale. In campo medico, le strutture reticolari vengono utilizzate non solo per gli impianti, come detto sopra, ma anche per <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/ortesi-stampate-in-3d-021220229\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">protesi e ortesi per ottimizzarne peso<\/a>, resistenza o comfort.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Le strutture reticolari sono particolarmente vantaggiose nelle applicazioni in cui sono essenziali elevate prestazioni e leggerezza, come nei settori <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/stampa-3d-automotive-trasporti\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">automobilistico<\/a>\u00a0e <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/stampa-3d-aerospaziale-difesa\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">aerospaziale<\/a>. Ad esempio, utilizzando la funzionalit\u00e0 &#8220;Shell &amp; Lattice&#8221; di nTop, Aerojet Rocketdyne \u00e8 riuscita a ridurre del 67% il peso di un blocco motore quadruplo e ad abbassarne i costi di produzione del 66%.<\/p>\n<div id=\"attachment_60585\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60585\" class=\"wp-image-60585 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/aerojet-ntopology.jpg\" alt=\"strutture reticolari stampa 3D\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60585\" class=\"wp-caption-text\">Blocco motore Aerojet Rocketdyne per le quali sono state utilizzate delle strutture reticolari per ridurne il peso (Crediti fotografici: nTopology)<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ma le strutture reticolari stanno guadagnando importanza e popolarit\u00e0 anche nel settore dello sport e dei beni di consumo. Stiamo assistendo a un aumento delle protezioni e delle imbottiture stampate in 3D che si servono di queste particolari geometrie. Questi reticoli si trovano nei <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/fondelli-stampati-3d-nx3-210720229\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">sellini delle biciclette<\/a>, nelle imbottiture dei caschi, negli indumenti protettivi, ecc., nonch\u00e9 nelle <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/syntilay-scarpe-stampate-in-3d-intelligenza-artificiale-240120259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">suole delle scarpe<\/a>. Soprattutto per le scarpe da running le strutture reticolari vengono scelte perch\u00e8 permettono una <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/scarpa-stampa-3d-orca_elastium-lalaland-221020249\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">migliore trasmissione dell&#8217;energia<\/a> e un aumento delle prestazioni.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Questa logica si applica anche ai <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/interior-design-macchine-stampa-3d-230120259\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">sedili delle auto<\/a> o agli zaini. Ad esempio, lo specialista di attrezzature per l&#8217;outdoor Oechsler ha utilizzato Magics di Materialise per migliorare i suoi innovativi zaini dotati di strutture reticolari e renderli cos\u00ec pi\u00f9 confortevoli. Ma non solo, sono stati costruiti additittura anche dei mobili servendosi di strutture reticolari, anche se, in questo caso, forse pi\u00f9 per una questione estetica che per rendere il mobile pi\u00f9 leggero.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Questi esempi dimostrano come le strutture reticolari siano gi\u00e0 ampiamente utilizzate in diverse applicazioni. Con il progredire dell\u2019industrializzazione della stampa 3D e l\u2019evoluzione costante delle possibilit\u00e0 progettuali \u00e8 probabile che non solo si continui a impiegare queste geometrie, ma che vengano adoperate in maniera ancora pi\u00f9 significativa nel prossimo futuro.<\/p>\n<div id=\"attachment_60584\" style=\"width: 710px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-60584\" class=\"wp-image-60584 size-full\" src=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/3\/2024\/12\/lattices-rucksack-oechsler.jpg\" alt=\"strutture reticolari stampa 3D\" width=\"700\" height=\"400\" \/><p id=\"caption-attachment-60584\" class=\"wp-caption-text\">Le strutture a reticolo permettono l&#8217;assorbimento degli urti e migliorano il comfort (Crediti fotografici: Oechsler)<\/p><\/div>\n<p>Hai mai stampato in 3D delle strutture reticolari? Condividi la tua opinione sui nostri social <a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/3Dnativesit\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Facebook<\/a>\u00a0e <a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/groups\/12583365\/\">LinkedIn<\/a>. Trovi tutti i nostri video sul nostro canale <a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/channel\/UCMWrNpdLOXa7BffRKXZoaZw\">YouTube<\/a>! Non dimenticare di iscriverti alla nostra <a href=\"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/newsletter-stampa-3d\/#!\">Newsletter<\/a> settimanale per ricevere tutte le notizie sulla stampa 3D direttamente nella casella di posta!<\/p>\n<p><em>*Crediti per la foto di copertina : Dassault Syst\u00e8mes<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Nei componenti automobilistici, negli impianti medici, nelle scarpe da corsa o negli zaini da trekking, vediamo sempre pi\u00f9 parti stampate in 3D con strutture reticolari o motivi a nido d&#8217;ape. 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