Cos'è una stampante 3D e come funziona?

Cosa siete riusciti a creare riguardo al mondo dell'orologeria?
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DAC
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Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#1 Messaggio da DAC »

Prima ancora di mostrarvi cosa si può fare con una stampante 3D, spendiamo 2 parole per capire come funziona e cosa ci si può fare. ;)

La stampante 3D più classica ed usata ora da molti è composta da una struttura che deve reggere un piatto ed un estrusore che si muovono lungo gli assi cartesiani per poter rilasciare un filamento plastico che formerà l'oggetto di nostro interesse.

Solitamente il piatto si muove lungo l'asse delle Y quindi diciamo che si allontana e avvicina guardando la stampante frontalmente. In quasi tutte le stampanti il piatto si può anche scaldare, questo perchè aumenta la presa dell'oggetto che si sta stampando e diminuisce la possibilità che i bordi, raffreddandosi troppo velocemente, possano alzarsi e creare un fondo curvo anzichè piatto.

L'estrusore che è la parte che riscalda il filamento fino a fonderlo per farlo adagiare strato su strato sul piatto, si muove solitamente lungo l'asse delle X andando quindi a destra e a sinistra.

In fine sempre l'estrusore viene alzato lungo l'asse delle Z per andare sempre più su di uno strato alla volta fino al completamento del pezzo.

Qui vi illustro la stampante che ho io:
artillery.jpg
I materiali più usati da estrudere sono il filamento in PLA che è una plastica di derivazione vegetale, non è indicata per fare pezzi che devono essere molto resistenti ma ha l'enorme vantaggio di poter essere estrusa in ambienti chiusi e senza areazione in quanto non è tossica.
Per fare parti più resistenti si usa invece l' ABS (Acrilonitrile butadiene stirene) che non essendo di origine vegetale ma chimico, si consiglia vivamente di estruderlo in ambienti aperti o ben arieggiati.

Naturalmente questa non vuole essere " l'enciclopedia" della stampa 3D ma una pillola per capire di cosa si sta parlando.
Se volete ampliare il discorso, fate pure le domande che volete e se ne sapete di più, ampliate tranquillamente il discorso ;)
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giampi
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#2 Messaggio da giampi »

Io personalmente non so proprio nulla e non vedo l'ora di leggere il resto.

giampiero

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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#3 Messaggio da giampi »

Come si dice in siciliano " Ma comu finiu...?" ovvero come è finita?
Allora ditelo che volete io rimanga ignorante...

giampiero

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magma blu
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#4 Messaggio da magma blu »

Io non mi ero accorto di questo topic, anzi mi chiedevo cosa stesse aspettando DAC a mostrarci qualcosa con la stampante!
Questo per dire come a volte ci sfuggano i messaggi! ;)
Non dimentichiamo ciò che in passato ha reso migliore il presente (Federico "magma")

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lubo
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#5 Messaggio da lubo »

A dire il vero nemmeno io l'avevo visto!
Daniele se hai tempo e voglia, sarebbe carino fare proprio un tutorial su come si realizza un oggetto. Dalla modellazione, lo slicing e poi la stampa. Credo sarebbe utilissimo a molti.
“La vita non è aspettare che passi la tempesta, ma imparare a ballare sotto la pioggia”. (Mahatma Gandhi)

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DAC
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#6 Messaggio da DAC »

Carissimi amici, come recita il titolo del nostro forum, PASSIONE, ed io ne ho tanta, TEMPO e questo che mi manca! :cry:

Rimanete però sintonizzati che cercherò di spiegarvi bene i passaggi da compiere da quando si vuole cominciare a stampare fino alla stampa finita ;)

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lubo
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#7 Messaggio da lubo »

Cari amici, avendo DAC in "panne" per troppi impegni (e gli auguro di tornare presto più sereno e libero), provo a iniziare ad arricchire questa interessantissima discussione con un mio contributo.

Allora, per chiarire meglio come si fa una stampa 3D occorre partire da quello che serve. Oltre alla stampante, servono sostanzialmente due software e, volendo, qualche accessorio supplementare. Nell'ordine, prima di iniziare la stampa, dobbiamo passare dai seguenti programmi:

- Programma di disegno (o modellazione)
- Slicer
- "Accessori vari"

Programma di modellazione

Questo è il programma che consente di partire dalle misure e disegnare il nostro oggetto. Può essere un programma di modellazione 3D, che quindi permette di disegnare direttamente dei solidi, oppure come vi consiglio caldamente, un programma che presenti due parti, una prima parte di disegno in due dimensioni e la successiva parte di modellazione del solido. Anche se queste due parti possono essere considerate sempre "disegno" in realtà hanno funzioni ben diverse. Infatti mentre il disegno è necessario per definire ingombri e forme, la modellazione 3D permette di capire la solidità, le caratteristiche meccaniche, la possibilità di accedere ad una parte semi-nascosta, e così via. I software di modellazione solida più sofisticati, permettono anche di scegliere il materiale e di simulare il comportamento meccanico del pezzo, o le reazioni al riscaldamento, gli attriti, l'elasticità e così via.
E' chiaro che tutti noi ci rivolgiamo sempre ai software gratuiti in prima battuta, ma in questo caso è una scelta non facile, soprattutto se ci si prende la mano, perché imparare ad utilizzare uno di questi software richiede tempo e una volta imparato si è abbastanza legati al prodotto che si conosce. Se imparate un software troppo semplice e gratuito, potreste poi dover ricominciare da capo se vi venisse la necessità di progettare una parte più complessa.
Una cosa importante da tenere ben a mente è che una volta imparato ad usare questi programmi, potete realizzare qualsiasi pezzo, da un ingranaggio a una parte in metallo. Quindi non sono limitati alla sola stampa 3D.
Come per qualsiasi prodotto, ci sono programmi più specifici per il disegno tecnico e programmi più orientati alla modellazione 3D di oggetti artistici. A seconda della specificità sono presenti alcune funzioni e assenti altre, talvolta cambia proprio l'approccio alla modellazione tridimensionale, ma questo è un discorso complesso e lo lascio a voi come approfondimento.

Se farete una ricerca in rete ne troverete moltissimi con la descrizione delle caratteristiche di ciascuno. Io qui ve ne indico due che conosco abbastanza bene e sono Autodesk Fusion 360 e FreeCAD, sono entrambi gratuiti (il primo per uso personale e con alcune limitazioni sulle funzioni più avanzate).

Con questi programmi potrete disegnare il vostro oggetto, verificarne le caratteristiche e modificare molti disegni che sono disponibili in rete per i più svariati utilizzi.

Se avete domande chiedete pure. Il prossimo post sarà sullo slicer.
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VinSer
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#8 Messaggio da VinSer »

Grazie per l'introduzione. Apsetto le altre parti.

Magari c'è una maniera più semplice per rifare gli assi :mrgreen:

Ciao
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DAC
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#9 Messaggio da DAC »

Eccomi qui, approfitto di un spero breve periodo di malattia, per poter riprendere il discorso e ringrazio Luca per avermi supportato. Naturalmente io e Luca abbiamo avuto modo di sperimentare personalmente i percorsi della stampa 3D con programmi differenti ma poi la cosa importante è arrivare allo scopo e le mie e le sue indicazioni, si possono sommare per la conoscenza di tutti ed un sano e costruttivo confronto.

Quando si decide di stampare un oggetto 3D, si deve partire dal progetto. Ci sono vari software che si possono usare per fare il progetto tipo AutoCAD, Fusion360, Sketchup ed altri gratuiti e non. In pratica si può usare qualsiasi programma che faccia 3D e che permetta di salvare una copia del progetto finale in un file con estensione .stl (STereo Lithography interface format). Questo formato di file serve a trasformare il file che noi vediamo a video come un unico solido in un oggetto la cui superficie è formata da facce triangolari.

Questo è un esempio di progetto in 3D
1.jpg

Questo invece è quando si trasforma in stl. è può essere visto da vari programmi che descriverò tra poco.
2.jpg

Come potete vedere, più la superficie è piana e più i triangoli sono grandi e radi. Più ci si avvicina ad una superficie curva e più aumenta il numero di triangoli che la formano.

Il più storico ed usato programma per caricare gli .stl è CURA. Questo programma serve a fare lo slicing del solido ovvero letteralmente tagliare a sottili fette il solido. Perchè si fa questo? Perchè i solidi, quando vengono stampati non escono interi magicamente ma vengono formati strato su strato partendo dal contatto con il piano fino a salire di un livello alla volta e siamo noi a decidere quanto vogliamo avere una stampa più o meno accurata. Considerando che l'ugello solitamente ha un diametro di 0,4 mm, teoricamente rilascia un filo di 0,4mm (in realtà è poco più grosso 0,45 circa in modo tale da non lasciare un filamento a sezione cilindrica sul piatto ma una sezione "a salsicciotto" quindi un po' più schiacciata e questo serve a dare migliore superficie di presa tra il filo in basso e quello in alto e per unire anche i fili adiacenti. Infatti se il filo che poggia sulla superficie fosse perfettamente cilindrico, toccherebbe solo in un unico punto con l'altro filo e questo permetterebbe di separare immediatamente i fili perchè non avrebbero abbastanza superficie di contatto.
Per quanto riguarda l'altezza di ogni strato, quella che si usa più spesso è 0,2mm. Naturalmente non si va sopra i 3mm perchè si diminuirebbe anche qui la superficie di contatto tra gli strati che poi si staccherebbero e non si può nemmeno diminuire troppo perchè se facessimo sempre strati sottili tipo 0,1 o 0,05 mm, è vero che avremmo dei pezzi super rifiniti ma la stampa durerebbe giornate intere!
Nella prossima puntata, il file finale che si passa alla stampante e cosa si deve fare per avere una buona stampa ;)
Qualsiasi domanda è ben gradita ;)
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Occam
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#10 Messaggio da Occam »

"potete realizzare qualsiasi pezzo, da un ingranaggio a una parte in metallo"
Rimanendo nell'ambito orologiero, questa tecnologia può realizzare parti di orologio in una sorta di metallo (forse bicomponente)?

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DAC
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#11 Messaggio da DAC »

Occam ha scritto: 23 apr 2022, 13:35 "potete realizzare qualsiasi pezzo, da un ingranaggio a una parte in metallo"
Rimanendo nell'ambito orologiero, questa tecnologia può realizzare parti di orologio in una sorta di metallo (forse bicomponente)?
Nulla di estremamente piccolo. Con le stampanti 3D a filamento si possono fare strumenti che servono all'orologiaio ma nulla di fornitura. Prendendo un filamento adeguato con un estrusore altrettanto adeguato, si potrebbero fare pezzi più resistenti ma magari per la pendoleria.
Qualche pezzo più piccolo e preciso si potrebbe fare con le stampanti a resina ma non credo si possano fare ruote.

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VinSer
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#12 Messaggio da VinSer »

Domanda rapida: ricordo di aver letto che è possibile mandare progetti a delle fonderie specializzate, cioè compagnie stampano su ordine. Queste compagnie stampano anche in metallo.

Ricordo bene? Se si ne conoscete qualcuna?

Ciao
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#13 Messaggio da DAC »

VinSer ha scritto: 27 apr 2022, 0:06 Domanda rapida: ricordo di aver letto che è possibile mandare progetti a delle fonderie specializzate, cioè compagnie stampano su ordine. Queste compagnie stampano anche in metallo.

Ricordo bene? Se si ne conoscete qualcuna?

Ciao
Una volta che hai un progetto in 3D, le ditte specializzate trasformano loro nel formato a loro utile e possono fare l'oggetto anche in metallo attraverso molteplici tecniche. Si può partire da un pezzo pieno e togliere attraverso cnc o a stratificazione attraverso il laser.
Personalmente non ne conosco nessuna in quanto non mi sono mai rivolto a nessuno per fare pezzi in metallo.

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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#14 Messaggio da lubo »

Occam ha scritto: 23 apr 2022, 13:35 "potete realizzare qualsiasi pezzo, da un ingranaggio a una parte in metallo"
Rimanendo nell'ambito orologiero, questa tecnologia può realizzare parti di orologio in una sorta di metallo (forse bicomponente)?
Come giustamente dice Daniele, il problema non è la tecnica, ma la tecnologia. Il modello tridimensionale dell'oggetto è universale e se pure in 3 dimensioni è solo descrittivo. Al modello vanno associate le lavorazioni più opportune e, per realizzare piccole parti, può essere utilizzata anche la stampa tridimensionale ma non la tecnologia di stampa FDM ( modellazione a deposizione fusa). Si tratta di valutare, in base al numero di oggetti da produrre e al tempo e costo di produzione se è più conveniente la stampa 3D oppure, ad esempio, la fresatura di una lamina di acciaio. C'è però da dire che la tecnologia 3D permette di realizzare componenti in materiali differenti dal tradizionale. Se pur comprendo che una molla di un cronografo è difficile, per noi appassionati, da immaginare in plastica, in realtà può essere stampata, ad esempio, in resina composita con fibra di carbonio, con prestazioni meccaniche confrontabili se non migliori dell'originale. Recentemente molte delle maison più all'avanguardia stanno introducendo parti in silicio, realizzati per crescita epitassiale, più o meno la stessa tecnologia che viene impiegata per la realizzazione di circuiti integrati elettronici.
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Re: Cos'è una stampante 3D e come funziona?

#15 Messaggio da lubo »

VinSer ha scritto: 27 apr 2022, 0:06 Domanda rapida: ricordo di aver letto che è possibile mandare progetti a delle fonderie specializzate, cioè compagnie stampano su ordine. Queste compagnie stampano anche in metallo.

Ricordo bene? Se si ne conoscete qualcuna?

Ciao
Non ho nessuna esperienza diretta di stampa su metallo. Abbiamo realizzato delle parti in ABS di grandi dimensioni avvalendoci di un'azienda specializzata. Se cerchi online "Servizio di stampa 3D online" ne troverai moltissime. In genere sono aziende che fanno già lavorazioni meccaniche (fresatura a controllo numerico soprattutto) e che hanno esteso le proprie competenze anche nella stampa 3D. Considerate che per una stampante 3D professionale i costi possono arrivare a centinaia di migliaia di euro. Il consiglio, prima di rivolgersi online è di cercare aziende del territorio, ce ne sono moltissime, piccole e medie con le quali si può interagire meglio.
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