Per stampa 3D si intende la realizzazione di oggetti tridimensionali mediante produzione additiva, partendo da un modello 3D digitale.
Il modello digitale viene prodotto con dei software dedicati e successivamente elaborato per essere poi realizzato con diverse tecnologie, tra cui quella che costruisce prototipi strato dopo strato, attraverso una stampante 3D.
- 1989 – Brevetto Steven Scott Crump
- 1992 – Stratasys –> 3D Modeler
- 2005 – Progetto Reprap (stampanti 3D DIY)
- 2009 – Termine brevetto di Stratasys
- 2012 – Prusa Research
CREALITY, …
Utilizzi professionali
- Edilizia
- Alimenti
- Medicina
- Prototipizzazione
- …
Didattica
- Arte: riproduzione di opere
- Geografia: carte geografiche con altitudine…
- Scienze: parti del corpo
- Meccanismi / Dispositivi
- …
Produttori
Terminologia
- Hot end
- PTFE tube (oppure in metallo, non fonde…)
- Cooling zone (dissipatore per avere temperatura costante)
- Melt zone (fusione a 180° … 250° … 400°)
- Nozzle (ugello, 0.4 mm)
- Estrusore (extruder assembly) spinge il filamento verso l’hot end
- Bowden (lontano)
- Direct in (in cima all’hot end)
- Superficie di stampa (piano, build surface, piatto, bed)
- Per alcuni materiali –> Riscaldabile (60° per PLA)
- Lega metallica, vetro, ceramica, …
- Sistema di movimento
- Non ci sono sensori per eventuali ostacoli…
- Camera aperta / chiusa
- Sistema di input (touch screen, LCD, …)
- Memoria (chiavetta USB, schedina SD)
- USB, WI-FI, …
Accessori utili
- Spatola
- Tronchesine
- Pinzette
- Alcol isopropilico (se la superficie non è pulita non si ha l’aderenza dell’oggetto)
- Fazzoletti oppure panno per pulire
- Acido polilattico, o più correttamente il poli(acido lattico) o polilattato, è il polimero dell’acido lattico.
Il PLA è il materiale più usato nella realizzazione di prodotti mediante l’utilizzo di macchine di prototipazione rapida che utilizzano tecniche produttive quali la FDM (Fused Deposition Modeling), meglio note come stampanti 3D. - Calibrazione
- Too high (linea sottile)
- Good
- Too low (linea tratteggiata)
- Camera chiusa / aperta
- Mantenere costante la temperatura
- I fumi?
- FFF, Fused Filament Fabrication
- detta anche FDM, Fused Deposition Modeling
- Mesh
- Modellazione a deposizione fusa
- Fused Filament Fabrication (FFF)
- Fused Deposition Modeling (FDM)
- Modellazione parametrica, Progettazione parametrica, Computational Design
- OBJ
- Paint, oppure Scribble, GIMP, … e convertito in SVG posso importarlo in TinkerCad
- PLA, l’acido polilattico, o più correttamente il poli(acido lattico) o polilattato, è il polimero dell’acido lattico.
- Prototipo
- Prototipazione rapida è un insieme di tecniche industriali volte alla realizzazione fisica del prototipo, in tempi relativamente brevi, a partire da una definizione matematica tridimensionale dell’oggetto (CAD).
- Slicer (software affettatore)
- Stereolitografia
- STL
(STereo Lithography interface format o acronimo di “Standard Triangulation Language” o in alternativa “Standard Tassellation Language“) è un formato di file, binario o ASCII, nato per i software di stereolitografia CAD. È utilizzato nella prototipazione rapida (rapid prototyping) attraverso software CAD.
Un file .stl rappresenta un solido la cui superficie è stata discretizzata in triangoli. Esso consiste delle coordinate X, Y e Z ripetute per ciascuno dei tre vertici di ciascun triangolo, con un vettore per descrivere l’orientazione della normale alla superficie.
Il formato STL presenta dei vantaggi quali la semplicità, in quanto risulta molto facile da generare e da processare, mentre a suo sfavore presenta una geometria approssimata e la sua struttura dati, che pur risultando semplice, può presentare la ripetizione dello stesso vertice più volte.
I file in formato STL possono essere visualizzati o corretti con strumenti open source come MeshLab o commerciali.
Il formato STL è uno dei principali formati usati nell’ambito della stampa 3D. - SVG, Scalable Vector Graphics, formato per la stampa laser
- Riciclo della plastica? Azienda di Torino, …
Repository
Modelli gratuiti 3D STL
- Printables (istruzione, corsi, …)
- Thingiverse, modelli gratuiti
- MakerWorld (con account)
- YouMagine
- Thinkiverse
- 3D Warehouse
- FreeSVG, galleria di immagini gratuite da importare in TinkerCAD…
Software gratuiti
- Blender
- BlocksCAD
- Convertio, Convertitore file online (da .png a .svg: )
- MeshLab, software gratuito per operare con triangoli 3d, visualizzare oggetti 3d
- OpenSCAD
- SketchUp (di Google)
- Slic3r, Open Source 3D printing toolbox
- SugarCAD, Nato nell’ambito della sperimentazione del progetto di ricerca “Maker@Scuola”, SugarCAD è un software di modellazione 3D gratuito che, grazie alla sua semplicità di utilizzo, permette a docenti, studenti e makers di dare forma alle loro idee.
- Tinkercad, Tinkercad è un’app Web gratuita e di facile utilizzo che fornisce a progettisti e ingegneri di nuova generazione le competenze di base per l’innovazione in materia di progettazione 3D, elettronica e codifica.
Software a pagamento
- Fusion 360 (di AutoCAD), per i docenti è gratuito!
- NetFabb, ripara mesh
- Rhinocerus
Realizzare un oggetto
- Scelta del modello
- Slicing
- Caricare su chiavetta o SD
- Inserire chiavetta su stampante
- Accendere stampante
- Calibrazione
- Pre riscaldamento
- Scelta del modello
- Stampa
Flashprint
- compatibile con la nostra stampante
- manuale PDF
- Altri: Cura, Matter Control, KISSlicer, Simplify3D
- Riceve il file STL e produce il file G-CODE?
Supporti, quando l’angolo supera i 45°
- ad albero,
- a linee, più difficili da rimuovere ma qualità più alta
- Touch Platform Only, supporti solo per le parti sopra la piattaforma
- Everywhere, supporti in tutte le parti sporgenti
- BRIM, genera una serie di perimetri concentrici per aumentare l’adesione al piano di appoggio
RAFT, genera una griglia …
Stampare le pareti, il top, il bottom, l’interno… ???
- Pareti …
- Top …
- Bottom …
- Infill (Normal infill, Large infill, No infill)
PLA
Esistono almeno 150 tipi diversi di prodotti (effetto seta, glitterati, …)
Sulla bobina ci sono i parametri consigliati
- Temperatura: 200°, 205°
- Velocità: …
Under / Over extrusion
Con l’esposizione al sole oppure in ambiente umido tende a seccarsi oppure a gonfiarsi quindi
- under, emissione bassa, prodotto fragile, aumenta fino 110 %
- over, emissione eccessiva, ridurre la temperatura di 5° oppure ridurre il flusso 95 %
Overlap
C’è spazio tra due pareti interna / esterna
Bisogna aumentare overlap (normalmente a 0,8)
Delaminazione
Se tra un livello e il successivo passa troppo tempo si abbassa la temperatura e quando si stacca il pezzo si sfaldano i livelli.
Piano di stampa
Il piano in dotazione va bene per quasi tutti i materiali altrimenti bisogna cambiarlo.
Si pulisce con alcol rosa (isopropilico ?) e poi panno umido, non toccare con le dita…
Livellamento
Procedura automatica (levelling) per mettere in piano
Offset
Distanza tra l’estrusore e il piano: bassa, alta…
Sistema di movimento
Combinazione dei movimenti del piatto e dell’hot end…
- i3 ???
- Core XY
- XZ (hot end in X, il piatto si muove in Y)
- …
Calibrazione
Per ugello 0.4 la distanza dal piano ideale è lo spessore di un foglio A4
Ventilazione e raffreddamento
ABS o PLA? Il PLA si raffredda più lentamente del ABS quindi devo accendere la ventola di raffreddamento se ho delle parti piccole (orecchie del gufo) Se si fanno più pezzi contemporaneamente passa da un pezzo all’altro e il problema non si pone perché c’è il tempo per raffreddarsi.