Solid Freeform Fabrication (SFF) è la produzione di parti e componenti specifici senza la necessità di stampi e matrici personalizzati. Sono fabbricati in un processo a forma libera con l’uso di file di computer e apparecchiature accuratamente controllate per costruirli strato per strato. Sono disponibili diversi metodi, tutti basati su Computer Assisted Design (CAD) e strumenti di controllo dei processi. Plastiche, metalli e resine possono essere utilizzati per realizzare una varietà di componenti e prototipi tridimensionali completamente funzionali e utilizzabili.
Sono in uso quattro tipi comuni di fabbricazione a forma libera solida. Iniziano con la generazione di un file informatico che rappresenti accuratamente l’oggetto da produrre in tre dimensioni. Il computer suddivide l’oggetto in una serie di fette, in base allo spessore dei materiali che verranno utilizzati nella produzione, e le invia a un’unità di produzione. Stratifica le fette una alla volta, costruendo l’oggetto fino a quando non è completo.
Un’opzione è la sinterizzazione laser selettiva, in cui un laser fonde i materiali in polvere per creare ogni strato. Nella produzione di oggetti laminati, il computer crea una serie di strati e li collega l’uno all’altro. La stereolitografia utilizza una piattaforma affondata in una pozza di resina. La piattaforma viene esposta alla luce ultravioletta per polimerizzare uno strato e quindi abbassata in modo che il processo possa essere ripetuto. Quando la piattaforma cade, l’oggetto prende forma.
Un’altra forma di fabbricazione a forma libera solida è la modellazione della deposizione fusa. Questo utilizza plastica riscaldata che viene forzata attraverso un ugello per creare uno strato. Ogni strato successivo si basa sull’ultimo mentre si indurisce, creando un oggetto solido finito. Il miglior metodo di produzione può dipendere dai materiali utilizzati e dal tipo di oggetto che si sta fabbricando.
Le università utilizzano una solida fabbricazione a forma libera nella ricerca e nello sviluppo, dove gli ingegneri lavorano anche su nuove tecnologie per rendere il processo più veloce e meno costoso. Ciò può includere la ricerca su metodi di produzione completamente nuovi, alcuni dei quali sono destinati a renderli accessibili ai consumatori finali. Invece di acquistare prodotti, ad esempio, i consumatori potrebbero acquistare file che alimentano le loro stampanti tridimensionali personali e creano un output istantaneo.
I produttori utilizzano questa tecnologia nella creazione di prototipi e componenti personalizzati. La creazione di strumenti unici, ad esempio, può essere molto più conveniente con questo metodo. Ci sono anche applicazioni militari per la fabbricazione a forma libera solida, con continua ricerca e sviluppo in contesti di difesa. Le carriere in questo campo sono molto varie e di solito è richiesta una laurea per lavorare in una solida fabbricazione a forma libera.