Iniziare a modellare per la stampante 3D

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Stampa 3D : la tecnologia che sta diventando alla portata di tutte le tasche 

E i progettisti realizzano file idonei?

I vari step che consentono di trasformare un’idea in una stampa vera e propria sono essenzialmente: la modellazione, la correzione, lo slicing e la stampa finale. Per affrontare ciascuno di questi passaggi è ovviamente possibile scegliere tra varie soluzioni software, che meglio si adattano alle esigenze tecnico-economiche del soggetto beneficiario.

Cosa vuol dire generare un file .STL?

I file .STL sono la lingua franca nel mondo della manifattura digitale. Se un’applicazione software è in grado di esportare un modello 3D in un file di tipo .STL allora sarà possibile eseguire le operazioni di slicing e stampa su quel tipo di file.

Gli .STL possono essere generati da un gran numero di software CAD, tra cui il più conosciuto è sicuramente AutoCAD 3D di casa Autodesk, ma vi è anche SketchUp di Google e Blender (software OpenSource).

La sfida è quella di tradurre ciò che si vuole realizzare in una serie di forme geometriche ed elementi primitivi all’interno del modellatore, in modo da rendere possibile la stampa del prototipo o dell’oggetto. Il file quindi generato deve essere in scala 1:1 e sopratutto deve avere la caratteristica di essere un volume chiuso.

Oggetti chiusi ermeticamente

Se si modella in 3D con l’intenzione di stampare gli oggetti, è bene tenere presente che si sta lavorando con un oggetto solido e reale. I modelli 3D devono quindi essere a chiusura stagna:

idealmente è come riempire un oggetto con l’acqua:  nessuna goccia deve fuoriuscire!

Di fondamentale importanza è che il vettore normale alle superfici costituenti il solido sia sempre rivolto verso l’esterno e mai verso l’interno. Se così non fosse, ovvero il vettore punta verso l’interno dell’oggetto, allora in fase di interpretazione, la stampante 3D non sarebbe in grado di individuare la parete esterna ed esterna dell’oggetto.

L’esperienza insegna che…

qualsiasi sporgenza superiore ai 45° di ampiezza angolare necessita di supporti, altrimenti la plastica in fase di raffreddamento tenderebbe a ritirarsi. Il materiale durante la stampa non può essere autoportante, e per questo si rendono necessari degli appoggi debitamente modellati.

Problemi nella generazione degli .STL

  1. Overlapping: una sovrapposizione anche parziale dei triangoli costituenti la mesh. Questo genere di incongruenza si manifesta spesso in presenza di complesse operazioni booleane;
  2. Holes (fori): i software che gestiscono la creazione di file .STL molto spesso non sono in grado di gestire un gran numero di operazioni booleane sovrapposte, generando in sostanza fori nella geometria del solido;
  3. Manifold: significa che le geometrie non devono presentare fori. Una mesh è detta non-manifold quando condivide spigoli con più di due facce.
  4. Bad contours (contorni imperfetti): a causa delle caratteristiche di una superficie piuttosto che di un’errata tolleranza, i triangoli della mesh risultano discontinui. Si deve pertanto ricorrere ad una tecnica di stretching (stiratura) e ricucitura delle parti.

Qualunque cosa voi vogliate realizzare, ricordate che un buon punto di partenza può essere il noto marketplace Thingiverse!

Ma state attenti… potrebbe accadervi di trovare qualche file che necessiti di correzioni prima della stampa!

Come correggere un file .STL?

Per riparare un progetto in formato .STL esistono svariate soluzioni software offline, e anche servizi direttamente on-line, che consentono una correzione del progetto prima della stampa. All’interno delle interfacce spesso è possibile trovare dei comandi per la rotazione degli oggetti, oppure per la duplicazione — consentendo stampe multiple contemporaneamente.

Software come Cura Slic3r sono in grado di riparare limitatamente gli oggetti, offrendo la possibilità di ruotare, scalare e inserire diversi progetti, tutti sullo stesso piatto di stampa.

Il pacchetto commerciale Netfabb può risultare molto utile quando ci troviamo a lavorare con file che necessitano di grossi debug e numerose correzioni della mesh, oppure possiamo ricorrere a WillIt 3D Print — una soluzione on-line per la correzione dei nostri file.

Dopo aver impostato il tipo di stampante che abbiamo scelto di utilizzare, ci verrà richiesto dall’interfaccia l’inserimento di alcuni valori standard come ad esempio il materiale scelto, lo spessore delle pareti, il riempimento, i valori di temperatura di estrusione e del piatto (se presente).

Conoscere gli strumenti è fondamentale

  1. Cominciamo quindi a scaricare i software CAD per la modellazione dei file scaricati dal marketplace scelto;
  2. Facciamo anche il download di tutte le soluzioni per il debug e la correzione dei progetti (saranno fondamentali!);
  3. Eseguiamo tutte le modulazioni geometriche del caso sul nostro solido;
  4. Verifichiamo che non siano presenti eventuali errori;
  5. Inseriamo il file .STL all’interno del software Cura, e procediamo al settaggio delle impostazioni di base dell’interfaccia;

Il primo file è pronto, avvia la stampa!

Inseriamo quindi il file .GCODE appena generato nella stampante e aspettiamo la fine della lavorazione… 

Se durante le operazioni di lavorazione sentirete dei rumori o cigolii, non allarmatevi. Ogni stampante emette dei rumori caratteristici, che ci consentirà di individuare un eventuale problema, se mai questo dovesse accadere. Qualcuna più, qualcuna meno… tutto dipende dalla manifattura della stampante!

Fammi sapere come è andata la tua prima stampa!

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