Strategie di prototipazione con stampa 3d

Le stampanti 3d sono lente. E il tempo per modellare e la plastica non sono gratis, per cui spesso si deve cercare di trovare l’incastro giusto, senza dover buttare via il pezzo in caso di errori, di stampa o di modellazione.

Prevenzione errori di stampa

Riuscirà a stampare il pezzo? Questo dilemma è cruciale per capire le capacità della macchina, prima di affidargli un lavoro di più ore, anche se è una macchina già fidata. Semplicemente nel modello possono essere richiesti dei supporti o delle impostazioni particolari, perchè ci sono tante colonne, guglie o ponti. Le impostazioni della stampante e dello slicing sono fondamentali per ottenere buoni pezzi, e benchè esistono delle impostazioni per i supporti quasi universali (tante colonne di supporto, raft, brim e skirt), l’utilizzo di materiale di supporto allunga il tempo di stampa, e potrebbe non essere necessario. Un altro parametro da considerare è il bridging, che consente di fare ponti senza materiale di supporto. Semplicemente, quando ci sono delle colonne da unire, la stampante tira un filo diretto tra i due lati. Questa è considerata una acrobazia, perchè la stampante estrude letteralmente sul vuoto, e se le colonne sono troppo distanti il filo inevitabilmente si curverà sotto il suo peso.

Un’altra impostazione cruciale da considerare è la ritrazione, ossia quanto ritirare indietro il filo quando la testa viene spostata tra una zona all’altra senza far uscire filamento.
Troppo poco e la stampante lascerà vistose sbavature ogni volta che la testina si sposta da una parte all’altra, troppo accentuata e mancherà plastica ai lati del pezzo.

Per risolvere problemi legati alle impostazioni è bene stampare prima dei pezzi di calibrazione, contententi le parti ritenute più difficili da stampare, come guglie, ponti, colonne, muri molto stretti, parti in pendenza, archi o soffitti sottili.

Prevenzione errori di progettazione

Gli errori semantici, o di progettazione, sono quelli più difficili da togliere, anche per un’esperto, anche se dotato di una stampante affidabile e ben configurata.
Semplicemente, una volta modellato il pezzo, ci si sbaglia sulla dimensione dei pezzi, le tolleranze non sono state prese in considerazione o si è confuso raggio con diametro, con tutti i cilindri larghi il doppio.
Per minimizzare questi errori, visto che è impossibile eliminarli del tutto (errare è umano), si può stampare in scala 1:10 il modello definitivo per vedere se le proporzioni sono corrette e la meccanica funziona.
I pezzi in scala risentono molto di più delle imprecisioni di stampa, e dimensioni troppo piccole vengono approssimate alle dimensioni dell’ugello e il minimo step.
Ad esempio se la stampante ha un ugello di 0.4mm e passo minimo di 0.1, le dimensioni scalate saranno approssimate.

Incastri meccanici

Le stampanti possono produrre pezzi meccanici a cui non è richiesta una resistenza pari al metallo, ma un requisito fondamentale è che si siano compatibili con la meccanica esistente.
Ciò richiede che le viti siano al posto giusto, abbiano abbastanza spazio per entrare e fare presa ai lati del buco, o si infilino senza sfilarsi.
Un calibro preciso e un accurata fase di misuramenti può garantire un pezzo funzionale al primo colpo, ma se le tolleranze sono piccole e non si riesce a misurare bene l’oggetto o semplicemente non è reperibile, ci sono dei modi per trovare le misure giuste senza troppo tempo o plastica.
In caso di incertezza è meglio creare un semplice pezzo ad hoc che provi quasi tutte le possibili combinazioni, in modo da fare più tentativi sullo stesso pezzo. Indeciso se il buco è da fare a 3mm o 4mm? crea un pezzo con un buco da 3 e uno da 4, molto basso e stretto, e vedi se la vite si incastra.
Se deve essere un cilindro che tappa un tubo, componi vari cilindri di diametro crescente, dalla punta alla base, il primo cilindro che tappa, sarà quello definitivo. Se nessun cilindro va bene, ma uno è troppo grande e l’altro troppo piccolo, prova a comporre un nuovo pezzo che abbia più cilindri che hanno diametro compreso tra il più piccolo dei troppo grandi e l’ultimo dei troppo stretti.

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