Un sistema a portale per la stampa 3D è una struttura composta da travi e guide di scorrimento che supporta una testina di stampa/estrusore e ne guida il movimento durante il trasporto e la stampa. Le funzioni critiche sono la rigidità e la precisione, che consentono di posizionare con precisione il punto di applicazione della stampa all'interno dell'oggetto da stampare. Il sistema a portale permette di ottenere un'altezza di stampa (e quindi un volume) maggiore rispetto alle stampanti delta o cartesiane. I sistemi a portale sono generalmente applicabili alla maggior parte delle tecniche di stampa 3D. Il meccanismo dell'asse Z che permette di raggiungere la profondità di stampa è il risultato del movimento del portale, che supporta un meccanismo dell'asse Z, oppure del movimento del piano di stampa su un meccanismo separato.

I sistemi a portale sono ampiamente utilizzati sia in ambito industriale/professionale che domestico/hobbistico, grazie alla loro intrinseca rigidità e all'ampio volume di costruzione che offrono.

Quali progetti possono essere stampati dai sistemi a portale?

Le stampanti a portale possono costruire la maggior parte dei modelli 3D che rientrano nel loro volume di costruzione, tra cui:

1. Alcune geometrie, come le strutture completamente cave, possono essere realizzate solo con dispositivi che includono un'opzione di materiale di supporto rimovibile.
2. È possibile costruire in una sola direzione, poiché le capacità di rollio/beccheggio/imbardata del movimento a sei assi non sono disponibili, quindi la deposizione del materiale avviene solo verso il basso.
3. Le stampanti 3D a portale possono gestire la maggior parte dei progetti, a condizione che sia possibile effettuare un assemblaggio successivo alla stampa.

Quali sono i vantaggi dei sistemi a portale per la stampa 3D?

I sistemi a portale presentano diversi vantaggi, tra cui:

1. Il volume di costruzione è limitato solo dalle dimensioni del portale, che a loro volta sono limitate solo dalla rigidità. Gli stessi meccanismi di azionamento possono supportare la stessa testina di stampa su bracci del portale più lunghi o più corti con modifiche minime.
2. L'aumento di dimensioni si traduce in costi proporzionalmente inferiori perché la struttura può essere estesa con poca difficoltà, per macchine con SKU più grandi.
3. L'installazione e la manutenzione delle macchine a portale sono relativamente semplici, poiché i componenti interni della macchina sono facilmente accessibili.
4. Le macchine a portale offrono un costo per volume di costruzione inferiore rispetto ad altre opzioni.

Quali sono gli svantaggi dei sistemi a portale per la stampa 3D?

Le stampanti 3D a portale presentano limitazioni e punti deboli che devono essere presi in considerazione, tra cui:

1. La rigidità della macchina può essere limitata, riducendo la precisione, a meno che le macchine non siano più grandi e pesanti, ovvero con un telaio completamente rettangolare.
2. Le dimensioni della macchina sono eccessive rispetto al volume di costruzione.
3. I sistemi di scorrimento/azionamento lineari e lunghi sono soggetti a usura e allungamento, il che aumenta la manutenzione necessaria.
4. L'orientamento di costruzione unidirezionale offre opzioni limitate per l'ottimizzazione della resistenza.

Un sistema a portale ha solo 3 assi?

Sì, praticamente nessuna stampante 3D a portale offre gradi di libertà aggiuntivi. Nessuna macchina per uso domestico o hobbistico include questa funzionalità. Ci sono stati alcuni sviluppi in tal senso nelle stampanti a portale di grandi dimensioni utilizzate per la costruzione di case.