Da quando le prime stampanti 3D sono apparse nel 1980, le sue applicazioni hanno continuato a crescere. Inizialmente, la tecnologia era relativamente sconosciuta, secondo Live Science, ma ha guadagnato popolarità nel 21 ° secolo. Nei primi anni della stampa 3D, è stato utilizzato principalmente per la prototipizzazione rapida e il filamento disponibile era limitato alle materie plastiche. Questo materiale flessibile è l'opzione più semplice per la stampa 3D in quanto può essere facilmente fuso e modellato.
A temperatura ambiente, il metallo non si presta naturalmente ad essere stampato come fluido. Tuttavia, questo è esattamente ciò che le macchine di oggi consentono. Per realizzare piccole forme in metallo, la stampa 3D è un metodo molto più veloce rispetto al taglio del metallo. Quest'ultimo è un processo sottrattivo, spiega il libro Introduction to Plastics Engineering (2018), che prevede l'intaglio in pezzi di metallo di forma approssimativa, e può essere estremamente costoso e dispendioso in termini di tempo. Invece, la stampa 3D è un processo additivo che utilizza dimensioni accuratamente selezionate per costruire un pezzo 3D strato per strato.
Alcuni metodi di stampa in metallo hanno più passaggi di altri, basati sul metodo di stampa. La sinterizzazione selettiva del metallo stampa il metallo combinandolo con la plastica. Questo rende il processo di stampa simile a quello della stampa con plastica. La differenza è che quando viene rimosso dalla macchina, non è ancora un pezzo completamente metallico. Ulteriori passaggi rafforzano la parte stampata e rimuovono la plastica indesiderata.
La stampa in metallo è favorita da molti ingegneri incaricati di realizzare componenti spaziali come parti metalliche per razzi. Poiché i motori a razzo devono essere in grado di resistere a temperature molto elevate, viene spesso scelta una polvere di superlega di rame Inconel. Inconel è una classe distintiva di superleghe che sono riconosciute per la loro resistenza alla corrosione e all'ossidazione.
Invece di incorporare la plastica nel filamento metallico, la stampa per applicazioni spaziali è più adatta alla sinterizzazione laser diretta del metallo. Per produrre parti dense di razzi, la polvere metallica sciolta viene posata a strati. Tra ogni strato che viene posizionato, un laser è puntato sulla polvere metallica. Il laser traccia la forma precisa dettata dal file digitale, fondendo e legando il metallo nel processo. Questo viene ripetuto per ogni strato, fino a quando la forma solida del metallo è immersa nella polvere metallica in eccesso.
Presto, la stampa 3D in metallo potrebbe essere utilizzata direttamente nello spazio per creare strumenti, invece di inviare attrezzature tramite razzo. Ciò ridurrebbe il tempo necessario per ricevere parti di ricambio per le riparazioni e il costo di farli volare dalla Terra alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). La NASA sta attualmente finanziando la ricerca sulla stampa 3D in metallo a bassa gravità. A seconda del successo della produzione spaziale, il futuro potrebbe includere la stampa di una base sulla Luna.