Visualizzazioni totali

mercoledì 20 aprile 2016

FILOPRINT PROPONE UN SERVIZIO SULLE INDICAZIONI PRATICHE SU COSA SERVE E COME SFRUTTARE LE POTENZIALITA' DELLA STAMPA 3D

INDICAZIONI PRATICHE SU COSA SERVE E COME SFRUTTARE LE POTENZIALITA' DELLA STAMPA 3D

FILOPRINT   propone questo interessante servizio su come e cosa serve per entrare nel mondo della stampa 3D FDM.

Il settore della stampa 3D è in continua espansione. Vogliamo partire con il dato di fatto che lo sviluppo di un determinato concetto di produzione macchinario o generazione di lavoro, prescinde da una esigenza. Una esigenza crea richiesta di oggetti e lavoro. Una esigenza crea quindi Business. Senza uno sviluppo tecnologico, nessun settore economico di una nazione può nascere e crescere; e lo sviluppo tecnologico è il solo che può garantire la generazione di una esigenza.

Detto questo passiamo ad elencare per punti ciò di cui appunto, il settore della STAMPA 3D necessita, per generare l'esigenza di un prodotto, sia esso inteso come macchinario piuttosto che un materiale, fino al prodotto finito altamente tecnologico.

E' palese che ci stiamo rivolgendo ad una “esigenza” professionale anche se non esclusiva per questo settore, nell'uso della STAMPA 3D FDM. Il sistema additivo a deposizione fusa è, allo stato attuale dell'arte, l'unico che permette un costo prototipale e produttivo concorrenziale, sensibilmente più basso di quello che altri tipi di tecnologie per stampa 3D possono garantire. Sicuramente c'è ancora tanto da fare in questo tipo di tecnologia e forse le strade che portano alla realizzazione di un prodotto finito di altissima qualità, non convergono in sinergia fra loro. Tecnologie come SLA – SINTERIZZAZIONE LASER – ecc. ecc non potranno e non devono mai essere messi a confronto a causa appunto della loro natura completamente diversa di realizzazione prototipale.

PARAMETRI DI SCELTA PER UNA STAMPANTE 3D

caratteristiche uniche
Ogni macchina per stampa FDM ci si aspetta debba avere prestazioni al top e per fare questo si rende necessario una impostazione meccanica di qualità. In particolare suggeriamo debba avere l’asse Z completamente indipendente, permettendo così di stampare oggetti in sequenza, di trasformarsi in una vera macchina CNC e di avere la possibilità di montare un secondo asse indipendente. Con la stampa sequenziale per area si possono realizzare anche produzioni per piccole serie e gli oggetti ottenuti sono strutturalmente più resistenti. Con la stampa per area ci si aspetta di poter gestire la coda di stampa anche a stampa avviata.
Altra caratteristica importante è la modularità della macchina. Essa infatti dovrebbe essere garantita per “Completamente espandibile”, in modo da permettere all'occorrenza, una varizione di area di stampa che può andare da un minimo standard di 200x200x300mm, fino ad arrivare a 650x670x500mm ed oltre
Costruzione robusta
Una stampante deve essere costruita in modo che non sia afflitta da nessun tipo di vibrazione durante il suo utilizzo. Inoltre una macchina ben costruita, garantisce una costante nel tempo di massime prestazioni. Le migliori stampanti, secondo noi, devono essere costruite con con profili in alluminio, con angolari/pannelli in composito di alluminio e guide lineari prismatiche a ricircolo di sfere ad alta precisione. Questo garantisce prestazioni professionali con minori problematiche e nessuna perdita di tempo in difficili aggiustamenti e/o settaggi.


Tipologie di struttura
In base al tipo di materiale “filamento” da utilizzare, è molto importante avere la possibilità di avere la scelta della struttura. Sono possibili tre tipologie di macchina:
NAKED: completamente aperta
OPENED: semichiusa
CLOSED: completamente chiusa
Questo garantisce la possibilità di stampa a camera calda ( CLOSED) che permette l'utilizzo di particolari filamenti molto tecnici oltre che garantire l'utilizzo del macchinario in ambienti di lavoro aziendali, dove la sicurezza è molto importante ed assolutamente necessaria per ottemperare alle leggi sulla sicurezza.
Tipi di estrusore
Importantissimo è anche il tipo di estrusore montato sulla stampante 3D. Ce ne sono di 3 tipi diversi e comunque queste tre tipologie sono fondamentali per le aspettative di una buona stampa FDM
  1. stile RepRap a guida diretta con moltiplicatore di forza (x4.5)
  2. stile Bowden con spinta a distanza
  3. stile MK7 in alluminio.
Sull’estrusore stile RepRaP si può utilizzare indifferentemente il filamento con un diametro da 1,75mm o 3mm. Per l’estrusre in alluminio stile MK7 è previsto il solo filamento da 1.75mm. Inoltre si deve poter scegliere tra ugelli che vanno da 0,3mm a 1.2 mm. Importante sono quindi la presenza di attacchi rapidi che permettono di cambiare molto velocemente il tipo di estrusore necessario.
Stampante con DUE/TRE teste indipendenti
Importantissimo, ai fini dell'utilizzo di qualsiasi tipo di materiale ed ovviamente per un uso estremamente versatile della macchina, è la possibilità di avere due/tre teste di stampa per poter utilizzare diversi tipi di materiali simultaneamente e non solo. Le modalità di lavoro possibili in questo modo, si ramificano in diverse tipologie:
DUPLICATE: che permette la stampa contemporanea di due copie dello stesso oggetto.
MULTI-MATERIAL; che abbina un materiale differente per ogni testa
MULTI-TOOLS; due/tre teste sono indipendenti e su ognuna di esse si può poter montare uno strumento differente; ad esempio sulla prima un Estrusore sulla seconda una Fresa, oppure sulla prima un ugello con collante, sulla seconda estrusore e sulla terza ancora estrusore con materiale di supporto e/o una fresa che rettifica l’oggetto in modo da ottenere una finitura migliore ed una maggiore precisione dimensionale. Una macchina per stampa 3D FDM con una versatilità “camaleontica” garantisce una lenta obsolescenza e soprattutto di trasformarsi all'occorrenza in una CNC piuttosto che una macchina da rettifica, oltre ovviamente alla sua primaria funzionalità di fusione additiva è ideale per una scelta di uso professionale. Unendo quindi la tecnica additiva con quella sottrattiva, quello che si ottiene presenta una qualità e precisione irraggiungibili con la sola stampa 3D “standard”.
Sofware di gestione dedicato
Importantissimo è anche il software di gestione usato per “comandare” tutti i parametri di stampa. Senza un buon software è impossibile realizzare oggetti ben costruiti, solidi e soprattutto capaci di sostenere una idea prototipale e magari quindi la realizzazione concreta di un progetto produttivo.
Una ottima stampante 3D FDM deve essere quindi corredate da un software pensato e realizzato per spingere al massimo le sue prestazioni. Il risultato si concretizza quindi in stampe solide e di altissima qualità che sono supportate da un tipo di materiale filamento professionale, anch'esso di ottima qualità, versatile, resiliente.
Interfaccia WEB
Poter controllare la stampante 3d in remoto senza che sia collegata ad un PC, è una funzionalità davvero importante. L’applicazione web non necessita di alcuna installazione e può essere utilizzata da un qualsiasi browser da un PC, tablet o smartphone, rendendo di fatto la gestione della stessa, praticamente in funzione h24. Interessante è anche l'uso di una videocamera, posizionata all'interno della macchina in stampa, per monitorare visivamente ogni momento realizzativo ed interevenire tempestivamente in caso di un possibile problema magari avvisati da un messaggio o suono per l'intervento immediato al fine di non avere tempi morti durante la stampa 3D.
Aspetto gestione prototipale e materiali
Chiunque conosca almeno un po' di cose sulla stampa 3D può capire le potenzialità offerte e come la stampa 3D stia cambiando il mondo ed il modo di agire di molti settori come la progettazione, produzione, automotive, aeromotive e, cosa recente e molto importante, anche il settore della medicina biomedica.

FILAMENTI PER STAMPA 3D FDM

In questi ultimi mesi, sul mercato mondiale, sono apparsi numerose tipologie di filamenti per stampa 3D FDM. Sono tutti realizzati su basi tecnologicamente avanzate per la ricerca e sviluppo chimico della struttura molecolare del filamento stesso.

In ambito professionale infatti, si rendono necessarie tipologie di filamento che esulano dal mero PLA o ABS che di fatto frenano l'utilizzo della stampa 3D per la realizzazione di oggetti altamente resilienti e prestazionali in modo verticale per settori all'avanguardia come l'automotive piuttosto che areonautico, meccanico, biomedico ecc.ecc.

Questi filamenti sono indispensabili se si vuole pensare alla realizzazione di oggetti che abbiano caratteristiche di resistenza al calore, torsione, compressione, intaglio, agenti atmosferici UV, agenti chimici, che abbiano caratteristiche di colorabilità, filettatura, intersecazione, incastro, che abbiano caratteristiche simili al metallo, che siano schermanti, simulanti il metallo pesante oppure che siano gestibili in ambito post/produzione, stiamo pensando ad una possibilità di essere levigati, lucidati, cubicati, galvanizzati.

Tutte queste formulazioni di filamento, devono poter essere scelte tramite un programma gestionale di pre/produzione che permetta una scelta oculata su quale tipologia di filamento dobbiamo usare per la realizzazione di un oggetto specifico. Questo programma deve garantire il controllo gestionale di tutte le fasi di avanzamento produzione, i parametri vitali ed assolutamente necessari per l'avvio di una ottima produzione o prototipazione fondamentale nella scelta di una azienda qualificata in ogni tipo di settore possibile.

A tal proposito suggeriamo alcune linee guida che un ottimo programma gestionale deve avere per la scelta di un materiale.

I parametri base per una scelta oculata di un materiale possono essere i seguenti:

PUNTO DI FUSIONE
TEMPERATURA DI ESTRUSIONE
TEMPERATURA LETTO DI STAMPA
RESISTENZA ALLA TRAZIONE
MODULO DI TENSIONE
ALLUNGAMENTO A TRAZIONE/ROTTURA
ALLUNGAMENTO ALLO SNERVAMENTO
RESISTENZA ALLA FLESSIONE
DEFORMAZIONE A FLESSIONE/ROTTURA
IZOD IMPACT (CHARPY) CON E SENZA INTAGLIO
RESISTENZA ALLA COMPRESSIONE
MODULO DI COMPRESSIONE
TEMPERATURA DI TRANSIZIONE VETROSA
COEFFICIENTE DI ESPANSIONE TERMICA
RESISTENZA ACIDI/OLII/GRASSI
TRAZIONE MECCANICA
RESISTENZA ELETTRICA
TEMPERATURA DI INFLESSIONE SOTTO CARICO
IGROSCOPIA
DUREZZA SHORE

Tutti questi parametri devono entrare in gioco ed essere “modulati” da un programma apposito gestionale che riesca a miscelare tutti questi parametri e, sulla base di un catalogo sempre aggiornato e tecnicamente valido ed appropriato, scrutarne il database e generare quindi la scelta più giusta del filamento da adoperare. Programmi software così composti sono già una realtà e noi abbiamo già la possibilità di fornire un PACCHETTO altamente professionale composto dalla sinergia di: MACCHINA DI STAMPA FDM (parametrizzata come indicato ) - SOFTWARE GESTIONALE DI PRODUZIONE – FILAMENTI AVANZATI TECNOLOGICI PER STAMPA 3D FDM.

In quest'ottica quindi abbiamo la soluzione per qualsiasi esigenza a compendio di una struttura aziendale altamente qualificata e tecnologicamente avanzata.

Questo ovviamente garantisce non solo un'ottima realizzazione dell'oggetto finale ma anche una gestione di costi per l'uso della materia prima, sempre livellati ad un rapporto qualità/prezzo ottimale in sinergia con l'aspetto economico e commerciale di prototipazione di un oggetto finito.

Secondo noi è fondamentale sapere quale tipo di filamento usare per la stampa FDM di un determinato prototipo. Un altro aspetto fondamentale è l'apprendimento delle tecniche di modellazione CAD 3D. Questo aspetto NON è assolutamente da sottovalutare anzi! Un scuola primaria per l'apprendimento delle migliori tecniche progettuali è la base per lo sviluppo del settore della stampa 3D e suggeriamo caldamente di iniziare proprio con questo apprendimento perchè altrimenti si rischia di rendere vano (se non impossibile) tutto quanto sopra esposto e lo sforzo economico ad esso associato per la sua implementazione. Ci rendiamo conto tuttavia che questo può non essere così immediato e per questo suggeriamo corsi verticali che possano aprire la mente all'utilizzo in primis, di programmi per il disegno tecnico assistito come RHINOCEROS – SOLID WORKS SOLID EDGE ecc.ecc. - che permettono di avere le idee ben chiare su cosa e come modellare in 3D e dare “ in pasto” alla stampante 3D per la sua realizzazione e questo ad ogni livello.

Programmi di SLICING

In ultima analisi vorremmo sottolineare anche l'importanza dei software per lo SLICING che permettono di convertire un modello 3D in istruzioni che dialogano con la stampante 3D, impostando tutti i parametri di stampa. Tutte queste istruzioni sono recepite dalla stampante grazie ad un codice specifico, chiamato G-code.
L’obbiettivo durante il processo di slicing è quello di impostare e ottimizzare alcune caratteristiche di stampa del modello, attributi che nei momenti durante e posteriori alla stampa possono influire sulla velocità di realizzazione e sull’aspetto/comportamento dell’oggetto stampato, oltre a quello di esportare il file 3D in un formato riconoscibile e leggibile dalla stampante.
Queste impostazioni sono molte e varie, eccone una breve lista:
  1. Altezza dello strato (Layer Height);
  2. Larghezza delle pareti (Shell Thickness);
  3. Densità di riempimento (Fill Density)
  4. Tipo di supporto (Support Type, per strutture a sbalzo che hanno bisogno di supporti per garantire l’integrità strutturale);
Altri dettagli possono a volte essere dettati dalla stampante che utilizzate, e questi possono essere:
  1. Velocità di stampa (Print Speed);
  2. Temperatura di stampa (Print Temperature, da determinare a seconda del materiale con cui vorrete stampare);
Un altra serie di impostazioni importanti da caricare nel programma di slicing sono le informazioni relative alle caratteristiche tecniche della stampante 3D in uso (chiamati “profili”), pressoché unici per ogni stampante e ottenibili di norma sul sito delle stesse.


Quali sono i migliori programmi per SLICING? Uno dei migliori, e forse uno dei più usati in ambito professionale, è “Cura” che offre una grande piattaforma per i neofiti ma anche per utenti di qualsiasi livello. Esistono poi anche altri tipi di slicers più o meno economici e/o open-source fra i quali Simplify3D, Slic3r, Craftware, KISSlicer

Nessun commento:

Posta un commento