Domande Frequenti

Stampa 3d

Per riuscire a stampare oggetti 3d di buona qualita' e' necessario possedere una stampante 3d e fare molta pratica.

Si consiglia di leggere tutte le domande frequenti,le guide presenti nel blog, la rubrica 3d Printing School  nonche' partecipare a corsi e webinar o visitare le fiere del settore.


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I rafts sono delle strutture simili ai supporti. La traduzione in italiano è "zattera" e già la parola spiega bene a cosa servono.  Hanno la funzione di far aderire meglio l'oggetto al piano della stampante stessa.  In pratica prima di stampare l'oggetto vero e proprio viene stampata  una trama a forma di zattera sulla quale il pezzo "galleggia".  I raft non vengono creati nel software di modellazione 3d, ma vengono inseriti tramite una funzione dei software avanzati che gestiscono la stampa in 3d, come Simplify3d. Per maggiori informazioni si consiglia di leggere l'articolo sui raft.


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I modelli 3d possono avere alcune parti che necessitano di una struttura di supporto. Prendiamo ad esempio le ali di un dragone. Queste per essere stampate necessitano di una struttura di supporto del modello 3d, senza la quale si avranno problemi in fase di stampa. In tal caso interviene un software che  provvede a creare in automatico una struttura di supporto sulla quale poggeranno le ali. Il software che crea la struttura di supporto si chiama Slic3r.


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Si. La posizione di stampa di un modello 3d puo’ decretare il successo della stampa in 3d del modello stesso. Pertanto e’ necessario prestare attenzione alla posizione nella quale verrà stampato l'oggetto 3d. In particolare la superficie piu' ampia e meno complessa dell'oggetto deve diventare la base dell'oggetto in fase di stampa. Sono comunque allo studio software in grado di stabilire in modo autonomo la giusta posizione di stampa.


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Il processo di slicing viene effettuato da alcuni software, come ad esempio  Cura. E’ un processo fondamentale senza il quale non è possibile stampare in 3d. Con lo slicing il software crea delle istruzioni che dicono alla stampante 3d come deve essere stampato l’oggetto 3d.  Ad esempio con il software di slicing si decide:

-    la qualità di stampa

-    la velocità di stampa

-    la temperatura di estrusione

-    il percorso dell’estrusore

-    il riempimento

-    la struttura di supporto del modello 3d


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I motivi possono essere diversi. Di seguito sono elencati i piu’ comuni:

  • difetti nel modello 3d
  • stampante 3d non configurata correttamente
  • piano di stampa non calibrato
  • filamento di stampa difettoso o di scarsa qualità
  • filamento esposto per troppo tempo alla luce del sole o all’umidità
  • velocità di stampa troppo elevata
  • temperatura di estrusione non adeguata
  • temperatura del piano di stampa non impostata correttamente.

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La stampa 3d e' un processo che permette di costruire un oggetto fisico da un disegno 3d. Questo processo e' conosciuto anche come fabbricazione additiva, in quanto l'oggetto è costruito layer dopo layer. Le stampanti 3d trattate in questo portale utilizzano un processo chiamato FDM (modellazione con deposito di filamento fuso). Il filamento, dopo aver raggiunto il punto di fusione all'interno dell'ugello, viene depositato strato dopo strato sopra il piano di stampa. L'oggetto viene quindi costruito dal basso verso l'alto.

 


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La stampa 3d e' un processo ormai utilizzato in tutti i settori industriali: aerospaziale, automobilistico, medico, prostetico, culinario, giusto per citarne alcuni. La stampa 3d è utilizzata per la fabbricazione on demand con bassi volumi di produzione.

 


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La stampante 3d permette di costruire rapidamente dei prototipi. L'utilizzo che se ne puo' fare dipende dai propri hobbies o dall'attività professionale che viene svolta. Un appassionato di modellismo trova ad esempio nella stampante 3d una valida alleata. Oppure l'hobbista fai da te puo' costruire tutto quello di cui ha bisogno per i suoi progetti.

In pratica la stampante 3d serve a tutti coloro hanno la necessità di costruire qualcosa, per divertimento o per scopi professionali.


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La stampante 3d serve a costruire oggetti tridimensionali di plastica, di legno, di metallo, di ceramica, etc. in base alla tecnologia della stampante 3d.


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Conviene stampare un oggetto 3d quando si ha la necessità di creare un oggetto 3d personalizzato, che non esiste in commercio, oppure quando l'oggetto stampato in 3d deve sostituire un pezzo andato fuori produzione.

Un altro motivo per cui conviene stampare un oggetto in 3d e' il costo di stampa. Se questo e' notevolmente inferiore rispetto al prezzo di acquisto, conviene stampare l'oggetto in 3d.


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Per costruire oggetti in 3d si possono utilizzare due tecniche: additiva o sottrattiva. Utilizzando la tecnica additiva gli oggetti vengono costruiti ,come dice lo stesso nome,  aggiungendo materiale la cui forma e composizione dipende dalla tecnologia utilizzata dalla stampante 3d. Le tecnologie che utilizzano le stampanti 3d per costruire oggetti 3d sono le seguenti:

  • FFF - Fabricazione mediante deposito di filamento fuso (detta anche FDM, filament deposit modeliing)
  • SLS - Sinterizzazione laser selettiva
  • DLP - Digital Light Processing

In questo blog trattiamo essenzialmente stampanti 3d di fascia consumer che utilizzano la tecnologia FFF.

Ma gli oggetti 3d possono essere costruiti anche con la tecnica sottrattiva. In questo caso parliamo di macchine a controllo numerico computerizzato (cnc) che costruiscono oggetti sottraendo materiale, utilizzando ad esempio un laser o una fresa (in effetti anche la stampante 3d e' una macchina cnc).

Le macchine cnc differiscono fra loro, oltre che per lo strumento utilizzato, anche per il numero di assi disponibili  (in genere da 3 a 6 assi). Piu' sono gli assi e maggiore è il grado di libertà dello strumento. Un braccio robotico e' un esempio di macchina cnc a 6 assi.


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Le stampanti 3d di per se non sono pericolose. E' necessario pero' sapere che durante il funzionamento ci sono diverse parti in movimento che non devono essere toccate. Inoltre l'estrusore raggiunge temperature molto elevate (alcuni modelli anche superiori a 300°). Si consiglia pertanto di prestare la massima attenzione, soprattutto se ci sono bambini in casa ed il modello della stampante è aperto, ovvero non ha uno chassis di protezione.

Infine si deve prestare attenzione al materiale utilizzato. Alcuni materiali, come l’abs, producono fumi tossici durante l’estrusione. Per altre problematiche legate all'utilizzo della stampante 3d si consiglia di leggere l'articolo sui rischi delle stampanti 3d.


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La stampante 3d viene utilizzata da diverso tempo come sistema di prototipazione rapida in ambito industriale e professionale. L’abbattimento dei costi ha permesso la costruzione  e commercializzazione di stampanti 3d a basso costo. La diffusione delle stampanti 3d, praticamente in tutti settori, sta sicuramente contribuendo alla creazione di nuove opportunità di business.

Ovviamente il modo piu' o meno originale e professionale di utilizzare la stampa 3d incide fortemente sulle opportunità di business che possono essere create.

Per avere un'idea sui possibili business che si possono sviluppare grazie alla stampa 3d, si consiglia di leggere la rubrica Opportunità di Business.


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Non si puo' dire che stampare in 3d sia semplice come stampare un documento word con la stampante laser. Almeno non in questo momento. Per stampare in 3d si deve imparare ad utilizzare non solo la stampante 3d, ma anche i software che trasformano il modello 3d in istruzioni per la stampante 3d (dette anche gcode).


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Esistono diversi servizi online che offrono la possibilità di acquistare un modello stampato in 3d. Questo servizio e' offerto dai cosiddetti service di stampa che dispongono di stampanti 3d piu' o meno professionali che utilizzano diverse tecnologie. Basta inviare il modello 3d ed il service calcola il costo di stampa basandosi su determinati parametri come ad esempio il tipo e la quantità di materiale utilizzato. Alcuni service offrono anche il servizio di modellazione 3d.


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Stampare in 3d oggetti di qualità con stampanti 3d di fascia consumer richiede delle competenze che si possono acquisire solo nel tempo e soprattutto facendo molta pratica. Appoggiarsi ad un service di stampa rimane pertanto una necessità per avere il prototipo stampato in poco tempo e con elevati standard qualitativi.


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In 3d si puo' stampare quasi qualunque cosa uno desidera. Chiaramente ci sono dei limiti dati dalla tecnologia della stampante che si possiede, dall'area di stampa disponibile, nonchè dai materiali utilizzati. E' inoltre necessario possedere il modello 3d dell'oggetto che si intende stampare. Per avere una idea degli oggetti che si possono stampare in 3d, consulta la rubrica "Cosa posso stampare in 3d ?" oppure la rubrica applicazioni della stampa 3d.


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Le stampanti di fascia consumer attualmente non riescono a raggiungere un livello di qualità elevato. L'oggetto in questione, pertanto, potrebbe essere stato stampato con una stampante 3d professionale (che utilizza tecnologie come la sinterizzazione laser selettiva o la stereolitografia) oppure possono essere state applicati con una certa maestria diversi strati di finitura.


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Le stampanti 3d di fascia economica, ovvero con tecnlogia FDM sono lente a stampare oggetti in 3d. La velocità di stampa dipende da diversi fattori:

  • caratteristiche della stampante
  • velocità di estrusione
  • dimensione del modello
  • quantità di materiale utilizzato per riempire il modello
  • qualità che si intende ottenere

Modelli di una certa dimensione possono richiedere anche diversi giorni di lavoro. Inoltre la velocità di stampa e' tendenzialmente inversamente proporzionale alla qualità. Piu' veloce è la stampa e peggiore è la qualità.


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La qualità di stampa, a parità di tecnologia utilizzata, puo' essere differente da una stampante all'altra. La caratteristica tecnica da prendere in considerazione per capire, sulla carta, la qualità di stampa di una stampante 3d è la distanza minima verticale che percorre l'estrusore lungo l'asse z ed è espressa in micron.  Ad esempio 100 micron corrispondono a 0,1mm. Piu' e' basso questo valore e maggiore è la qualità di stampa. Ovviamente incidono anche i settaggi ed altre caratteristiche tecniche, come ad esempio la qualità di costruzione della stampante e dell'estrusore.


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Per calcolare il costo di stampa di un oggetto 3d  è necessario conoscere il peso del materiale utilizzato per la stampa. Alcuni software sono in grado di fornire queste informazioni. Se invece l’oggetto è stato già stampato, la formula da utilizzare è la seguente:

Cs = (Cf x Pg) / 1000

dove:
Cf = costo di un Kg di filamento
Pg = peso in grammi dell’oggetto stampato

Per un calcolo piu' preciso e’ necessario aggiungere il costo della corrente elettrica utilizzata dalla stampante 3d.


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