La plancia Sacs Strider 700 stampata in HSM

Pietro Meloni Materiali

 

Quando Superfici srl, una promettente startup di La Spezia con la passione per il design e la nautica nel DNA mi ha chiesto un materiale adatto a realizzare una console per un gommone, gli ho suggerito il filamento HSM.
L’avevo usato io stesso per alcuni particolari nel restauro della mia barca, constatandone “sul campo”, oltre alla conferma delle sue ottime proprietà meccaniche, una inaspettata resistenza agli agenti atmosferici.

Plancia realizzata in HSM
La plancia Sacs Strider 700, realizzata al 90% in HSM

 L’oggetto da realizzare era particolarmente grande, e l’originale intento di utilizzare la consueta vetroresina era stato scartato sia per il peso, sia per la presenza di numerosi sottosquadri che avrebbero reso impossibile progettare uno stampo. Era necessario che le deformazioni fossero pressoché inesistenti, in quanto il modello avrebbe richiesto – a causa delle dimensioni – l’assemblaggio di più parti stampate separatamente.

Molte le altre esigenze espresse da Superfici, che aveva già sviluppato per la Sacs Marine nel 2018 la plancia installata a bordo dell’Amer 94’:

  • un’ottima finitura superficiale
  • altissima velocità di stampa
  • buona carteggiabilità
  • elevate proprietà meccaniche
  • facile incollaggio
  • compatibilità con vernici epossidiche
  • resistenza ad elevate temperature (il sole di agosto a picco)
  • virtualmente zero warping
  • modesti consumi di energia, per la possibilità di stampare con piano pressoché freddo

Messi insieme questi requisiti, e viste le mie positive esperienze nello stesso contesto ambientale, ho pensato che l’HSM avrebbe potuto costituire una buona scelta. Questo versatile filamento, oltre a possedere le caratteristiche necessarie, una volta trattato con un buon primer e gelcoat nautici bicomponenti diventa pressoché inattaccabile dagli aggressivi agenti presenti nel contesto marino.

L’annealing dell’HSM

Tra le caratteristiche peculiari dell’HSM spicca la possibilità di sottoporlo, successivamente alla stampa, ad un processo termico di “ricottura”. Questo procedimento, similarmente a quando accade con la tempra dei metalli, ne modifica la struttura molecolare, convertendola da uno stato semi-amorfo ad uno stato cristallino. Come conseguenza, la resistenza meccanica viene considerevolmente accentuata, così come viene elevato l’HDT (volgarmente, il punto di rammollimento) ad oltre 95° C. Dopo questo trattamento, il materiale presenta proprietà meccaniche del 70% superiori rispetto a quelle dell’ABS. Che, pur essendo un ottimo materiale, soffre in modo endemico sia di una considerevole tendenza a sviluppare deformazioni, sia di una limitata resistenza ai raggi UV. L’annealing dell’HSM è piuttosto facile: è sufficiente portare il modello ad una temperatura di 85°C per un periodo di 30 minuti circa, in un comune forno ventilato.

Il design della plancia del Sacs Strider 700

Il successo di questo progetto è solo in piccola parte legato alle buone caratteristiche del materiale utilizzato. L’originalità e la funzionalità del design sviluppato da Superfici sono la vera chiave degli entusiastici riscontri ottenuti. Una forte caratterizzazione stilistica è stata ottenuta alleggerendo la console con la creazione di un vuoto centrale pur mantenendo la continuità delle superfici. Contemporaneamente, l’integrazione di elementi in relazione con le forme e le linee della plancia, come le luci di via, l’impianto audio e il tientibene, hanno accentuato la praticità d’uso, obiettivo che il buon design dovrebbe sempre collocare al primo posto. E quindi, i più sentiti complimenti all’azienda spezzina, che sottolinea con questo progetto di successo le vere potenzialità della stampa 3D, purtroppo spesso utilizzata per la realizzazione di oggetti fini a sé stessi.  

Il team di Superfici
Il team di Superfici srl

I dettagli della stampa

Il modello della console, che misura circa 70x90x97 cm., è stato realizzato prevalentemente con tre stampanti Raise3D N2 Plus, e marginali contributi da parte di una Sharebot XL, una Zortrax M200 e una M300.
Sono stati utilizzati quasi 20 Kg. di HSM e circa 2 Kg. di ABS. Il tempo totale di stampa è stato di circa 500 ore.
Il progetto è stato (giustamente) premiato con varie menzioni e con l’Innovative Technology Award, durante la fiera Sea-Tech.

https://www.instagram.com/p/Bvyn_gdhh2Y/

https://www.instagram.com/p/BvzNTuvhOOa/

http://sea-tec.it/qualitec-technology-2019-2/ 

Premi
Menzioni e premi assegnati al progetto

Artec Leo: lo scanner rivoluzionario è ora disponibile

Pietro Meloni Artec, Scansione 3D

 

Nel corso dello sviluppo della tecnica, generalmente i processi evolutivi sono graduali. I dispositivi vengono aggiornati nel tempo, con l’aggiunta di nuove funzioni e con il miglioramento delle prestazioni.
Di tanto in tanto si assiste tuttavia ad un vero e proprio salto, che determina la nascita di una vera e propria nuova generazione. Artec Leo è un perfetto esponente di questo salto generazionale.
Un esempio calzante è l’avvento della fotografia digitale.
In quella analogica, il processo comprendeva non soltanto l’apparecchio fotografico vero e proprio, ma una pellicola (o una lastra) ed una serie di passaggi successivi: lo sviluppo con sostanze chimiche, la stampa in camera oscura con l’ausilio di un ingranditore, speciali carte, una serie di bagni (sviluppo, arresto, fissaggio etc.) e l’asciugatura finale.

Artec Leo: fotografia analogica
Ima camera oscura degli anni settanta


Anche le macchine fotografiche hanno subito nel corso del tempo svariati aggiornamenti: ottiche intercambiabili, mirini reflex, esposizione automatica, obiettivi zoom. Ma queste “migliorie” non hanno modificato l’essenza del processo.
Il fotografo era comunque costretto a limitare il numero di scatti, cercando di ottenere ogni volta il miglior risultato possibile, per la capienza e il costo dei rullini. Rullini da 36 pose nel migliore dei casi.

Artec Leo: Leica
La mitica Leica ai suoi esordi


La fotografia digitale ha rivoluzionato tutto questo. Non soltanto è possibile effettuare migliaia o decine di migliaia di scatti senza dover cambiare nessun “caricatore”. È possibile visionare immediatamente le immagini, scartare quelle sbagliate, in molti casi manipolarle direttamente utilizzando la macchina fotografica stessa. La fotografia digitale non si può considerare un’evoluzione della fotografia analogica: è un’altra cosa, ben diversa.

Artec Leo: lo scanner rivoluzionario è ora disponibile
Una fotocamera digitale. Poter vedere immediatamente l’immagine permette di conservare gli scatti migliori.

Lo stesso si può dire della differenza tra i primi telefoni cellulari e gli attuali smartphone. Questi ultimi non permettono soltanto di telefonare: possono scattare fotografie, registrare appunti vocali, inviare messaggi elettronici, connettersi ad Internet, riconoscere comandi vocali eccetera.

Artec Leo: lo scanner rivoluzionario è ora disponibile
Il leggendario Motorola Microtac

Provate ad immaginare che valigia avremmo dovuto portare con noi, venti anni fa, per sostituire uno smartphone dell’ultima generazione.
Anche lo smartphone può essere considerato, più che un semplice aggiornamento di una tecnologia esistente, un prodotto di nuova generazione con un insieme così vasto di potenzialità che all’atto della presentazione appariva difficile immaginarne tutte le applicazioni possibili.

Artec Leo: smartphone
Uno smartphone e le sue Apps

Gli scanner 3D manuali hanno già rappresentato, nel momento in cui sono apparsi sul mercato, una soluzione straordinariamente innovativa. La loro flessibilità d’uso, ben superiore rispetto a quella degli scanner fissi montati su treppiede li ha collocati sin dall’inizio in una diversa categoria di strumenti. Nessuna necessità di calibrazione preventiva, la possibilità di venire utilizzati anche in ambienti difficili e privi di energia elettrica come scavi archeologici, la maneggevolezza e la possibilità di accedere facilmente ad aree recesse del modello da acquisire li rendono enormemente più pratici.
Ma oggi c’è un nuovo salto di qualità, con la comparsa di uno strumento che può essere a tutti gli effetti considerato il capostipite di una nuova generazione di scanner.

Lo scanner Artec Leo, come la fotografia digitale rispetto a quella analogica, o lo smartphone rispetto ad un cellulare, non è l’evoluzione degli scanner manuali: è un’altra cosa, che inaugura una nuova famiglia di prodotti.

Artec Leo è dotato di uno schermo inclinabile, che permette di controllare ogni fase della scansione e gestire i modelli acquisiti con un feedback in tempo reale.
È totalmente autonomo: non richiede un collegamento al computer. La sofisticatissima elettronica della quale è dotato gli consente di processare sino a 80 fotogrammi 3D al secondo. Le caratteristiche sono impressionanti: una CPU Quad Core A57 e una GPU nVidia Maxwell da 1 Teraflops con 256 core CUDA. Accelerometro, giroscopio e compasso integrati.
Non richiede un alimentatore ed un collegamento alla rete elettrica. È dotato di batteria intercambiabile.

Artec Leo: lo scanner rivoluzionario è ora disponibile
Sebbene portatile e flessibile, l’Artec Eva prevede un computer, una batteria ed alcuni cavi.

Include una capiente memoria interna di 256 GB implementati con un mini disco SSD.
È in grado di comunicare, per il trasferimento dei dati, attraverso una connessione Ethernet o via Wi-Fi. Può inviare in tempo reale uno stream video ad un secondo dispositivo WiFi.
Insignito del prestigioso NED Innovation Award 2018, Artec Leo è stato immediatamente percepito dagli addetti ai lavori come uno strumento che apre prospettive di impiego inedite. La praticità d’uso, la velocità di scansione, la possibilità di acquisire con uguale dettaglio piccoli e grandi oggetti lo rendono semplicemente non confrontabile con nessun altro scanner manuale.
La moltitudine di nuove funzionalità e dispositivi integrati nello scanner Leo ha reso molto complessa la sua produzione di serie.
Dalla presentazione del progetto, nell’Artec Meeting del 2016 sono trascorsi due anni e mezzo.
Ma ora, Artec Leo è finalmente disponibile presso i laboratori ShareMind, ed è già possibile prenotare una dimostrazione pratica. Che vi lascerà senza fiato.

Artec Leo scansione di interni di un'auto
Artec Leo è completamente autonomo. Senza cavi né computer, e permette con facilità di eseguire scansioni anche in contesti particolarmente angusti.

CreatBot F430 V2: prova su strada

Pietro Meloni Creatbot, Stampa 3D

 

Avevo anticipato l’arrivo della CreatBot F430 qualche mese fa, promettendo che appena disponibile avrei scritto una recensione.
Le stampanti sono state consegnate qualche giorno fa.
Oltre alla F430 sono arrivate anche una DE 600 Pro e una F160, delle quali parlerò in un altro articolo. Un discreto trambusto: circa 250 Kg. in tre voluminose casse di legno.

CreatBot F430

Unpacking

Un’esperienza non banale. L’imballaggio è robusto, costruito con pannelli in compensato di 1 cm. di spessore, bordati da angolari in lamiera. Per aprirlo, è necessario con un cacciavite a lama piatta piegare le linguette di chiusura. Non è un’operazione facile, e si rischia seriamente di farsi male. La lamiera è tagliente. È preferibile usare degli spessi guanti da lavoro. In compenso, la stampante è protetta davvero bene: tra i pannelli e la macchina, una interminabile serie di spessori di schiuma agiscono da efficaci distanziatori.

All’interno, alcuni fermi ben segnalati bloccano i movimenti XY. Una volta rimossi, si può accendere la stampante e sollevare il piano di lavoro con un homing Z per accedere al pacco di accessori contenuto sotto al piano di lavoro. La dotazione, come spesso accade per le stampanti di fabbricazione Cinese, è piuttosto ricca. Termocoppie e resistenze di ricambio, fusibili, ugelli, viti e naturalmente cavi, spatola, chiavi ed attrezzi vari.

Prime impressioni sulla CreatBot F430

Al primo colpo d’occhio, appare importante. La macchina è pesante.
Molto pesante. Da un’idea di solidità, da prodotto industriale, e nell’insieme appare abbastanza ben rifinita. Una buona verniciatura, cerniere di qualità e sportelli che si aprono e chiudono facilmente e con precisione.  
L’aspetto generale è quello di una seria macchina professionale.
Il movimento del piano sull’asse Z è, come per le Raise N2, affidato a due robuste viti a ricircolo di sfere (al centro dei lati destro e sinistro) e scorre su quattro altrettanto robuste guide cilindriche ai quattro spigoli.
I diametri delle viti e delle guide sono leggermente maggiori rispetto a quelli della Raise. Quello che cambia, per quanto riguarda la meccanica, è il movimento XY. Nel caso della F430, anziché impiegare barre cilindriche da 8 mm., utilizza delle generose guide lineari prismatiche da 15 mm., naturalmente fissate sul telaio in acciaio. L’architettura è di tipo HBot.

CreatBot F430 guide lineari prismatiche

Due caratteristiche classificano questa stampante come un prodotto destinato ad impieghi professionali: la presenza di un microfiltro HEPA per gli eventuali fumi e gli odori, e soprattutto la possibilità di riscaldare, oltre naturalmente al piano di stampa, anche la camera, sino alla ragguardevole temperatura di 70 gradi. La presenza della camera calda fa la differenza, in particolare per la stampa di materiali stirenici (ABS, ASA, HIPS etc.), per il contenimento delle deformazioni e per evitare fessurazioni e delaminazione del modello.

Un’altra sostanziale differenza è la temperatura massima raggiungibile (ben 420°) con gli hot end all metal, che consentono alla CreatBot F430 di stampare Peek, un materiale attualmente molto in voga per la realizzazione di robuste parti meccaniche ed impieghi medicali. Le stampe debbono comunque successivamente venire sottoposte ad un procedimento di annichilimento (una sorta di tempra) in un forno separato, a temperature comprese tra 180 e 220 gradi.

Per la stampa di materiali convenzionali a basse temperature (es. PLA), sono disponibili anche hot end con inserto in PTFE con temperatura massima di 270 gradi. La sostituzione degli hot end richiede solo un paio di minuti.

Preparazione

Le stampanti 3D possono richiedere una quantità variabile di regolazioni e preparazioni prima di stampare. Nei casi più critici, per ciascuna stampa o addirittura nel corso della stessa stampa risulta necessario ricalibrare il piano, registrare la pressione di trascinamento del filamento, etc.
La CreatBot F430 è per fortuna dotata di un sistema di calibrazione elettronico totalmente automatico, basato su un sensore che rileva eventuali micro-discrepanze nella planarità e le corregge via software. In pratica, non è necessario regolare alcunché.

Alimentazione

Nella gestione dell’alimentazione una cosa è apprezzabile, e altre due un po’ meno. Iniziamo da quello che non mi convince del tutto.
I filamenti, contenuti all’interno della macchina, vengono inseriti tramite due sportelli nella parte posteriore. Questo implica la necessità di collocare la stampante ad una distanza di almeno 30 cm. dal muro, o su un carrello che permetta di scostarla quanto basta per inserire il materiale. C’è da dire che, essendo già piuttosto larga, una collocazione laterale delle bobine avrebbe penalizzato gli ingombri, ma sarebbe d’altro lato risultata più comoda.
La seconda poco entusiasmante cosa è che il formato massimo supportato è di 1,0Kg.; su una stampante di queste dimensioni sarebbe stato gradito poter usare bobine più grandi.
Il lato positivo per quanto riguarda i filamenti è che, all’interno della camera calda risultano preriscaldati e deumidificati, e questo migliora le prestazioni di stampa.

Estrusori

Il gruppo di stampa, a doppio estrusore con trazione diretta da 1.75 mm., presenta un design sobrio e pulito.
Fin troppo. La struttura dell’alimentatore è totalmente chiusa, e se da un lato questo contribuisce a fornire un’idea di ordine, dall’altro eventuali ispezioni all’interno (es. per un frammento di filamento incastrato) richiedono lo smontaggio del (pur elegante) frontale.
La pressione cuscinetto sul filo è regolabile tramite un nottolino che agisce su una molla. Opzione molto comoda per filamenti flessibili/elastici.

CreatBot F430 V2: prova su strada

Sempre relativamente al gruppo di stampa, appare ben riuscito il sistema di raffreddamento del materiale. La F430 utilizza una singola ventola a turbina (con flusso d’aria laterale) posizionata al centro tra i due estrusori. Il convogliatore, con la stessa inclinazione del blocchetto dell’hot end, fa in modo che il flusso d’aria venga diretto sul materiale, senza interessare con improvvisi raffreddamenti l’hot end.

Controlli

La CreatBot F430 è dotata di un onesto display touch screen ad alta risoluzione. Semplice da utilizzare, con una struttura di menu che permette di accedere rapidamente alle opzioni desiderate, pur senza concedere troppo all’estetica fa il suo dovere. Apprezzabile, molto apprezzabile la possibilità di modificare “al volo” i principali parametri di stampa. Questa funzionalità, molto utile durante la prova di nuovi materiali, permette di individuare rapidamente, spesso nell’arco del primo test, i parametri ottimali di stampa.

Dotata di sensore di fine filamento e possibilità di riprendere una stampa interrotta per mancanza di corrente, la F430, come altre stampanti CreatBot, presenta una singolare, se non esclusiva funzionalità da questo punto di vista. Se la corrente si interrompe, il piano di lavoro si abbassa repentinamente di circa 20 mm., preservando la stampa da danni dovuti al contatto tra l’ugello caldo e il modello. Super. Altrettanto singolare, o forse dovrei nuovamente definirla esclusiva, è la caratteristica di spegnersi completamente a fine lavoro. E dal momento che, in particolare con stampanti di grandi dimensioni il processo si può concludere a qualsiasi ora del giorno (e della notte), si può ben capire quanto sia importante che la stampante sia in grado di spegnersi automaticamente, anziché restare accesa in stand by fino all’intervento dell’operatore.

Prova di stampa

La caratteristica che più ci si aspetta da una stampante professionale di grande formato è che non si fermi davanti a nulla. L’alimentazione deve essere perfetta, a prova di inceppamenti: interrompere per qualsiasi ragione una stampa che ha richiesto centinaia di ore comporterebbe gravi problemi ed ingenti costi. Così, dopo qualche breve piccolo test per familiarizzare con la macchina, ho deciso di sottoporla ad un vero stress. La famigerata “Paris lamp” di LeFabShop, presente su Thingiverse. Questo modello, di circa 30x30x30 cm, è caratterizzato da una struttura che ricorda da vicino la torre Eiffel, ed è letteralmente “impestato” di continui movimenti a vuoto, ritrazioni, e bridge non supportati anche di 10 centimetri. Un vero incubo per il sistema di alimentazione. La stampa ha richiesto circa 85 ore, e si è conclusa senza problemi.

CreatBot F430 prova di stampa

Considerazioni finali

Nell’articolo di presentazione, avevo ipotizzato che questo modello potesse rappresentare un outsider nello scenario delle stampanti di medio/grande formato. Dopo averla provata, mi sembra che le carte siano decisamente in regola per consentirle di conquistare una posizione sul podio in questo segmento, anche in relazione al prezzo contenuto rispetto all’insieme di caratteristiche che offre. La meccanica e l’elettronica, entrambe molto robuste, lasciano presagire un notevole longevità, anche ove sottoposta a condizioni di lavoro gravose.

Metashape: la nuova frontiera della fotogrammetria

Pietro Meloni Stampa 3D

 
Logo Metashape

Agisoft Metashape è un software stand-alone per il processo fotogrammetrico di immagini digitali, in grado di generare dati utilizzabili da applicazioni GIS, per la documentazione del patrimonio culturale, la produzione di effetti speciali e le misurazioni di oggetti di svariate scale. Derivato dalla “pietra miliare” di Agisoft – PhotoScan, questo nuovo prodotto introduce efficienti algoritmi ottimizzati per impiegare al meglio le risorse di calcolo disponibili.

La tecnologia della fotogrammetria digitale si traduce in Metashape in un sistema intelligente di elaborazione automatizzata, che può essere utilizzato sia da un neofita, sia da specialisti, che potranno adattare il flusso di lavoro a specifici compiti e diverse tipologie di dati.

Differenze tra Photoscan e Metashape

La tecnologia di filtraggio dei dati nell’allineamento di nuvole di punti dense è stato totalmente ridisegnata.

Metashape: la nuova frontiera della fotogrammetria
Mesh da nuvola di punti densa (a sinistra con Photoscan, a destra con Metashape)

I nuovi algoritmi contribuiscono ad una significativa riduzione del rumore, preservando i dettagli più fini della superficie. Il nuovo metodo di generazione delle mesh, basato su mappe di profondità, utilizza direttamente i dati delle mappe e permette di ricostruire geometrie eccezionalmente dettagliate.
Metashape sfrutta pienamente l’accelerazione della GPU, con una sostanziale riduzione dei tempi di elaborazione e consumo di memoria.

Agisoft Metashape è arricchito con tecniche di apprendimento automatico per risolvere il compito cruciale dell’interpretazione di livello superiore dei dati acquisiti. La funzione di classificazione semantica raggruppa automaticamente i punti fotogrammetrici nelle classi Terra, Vegetazione, Edifici, Strade e Veicoli.

Metashape: la nuova frontiera della fotogrammetria
Etichettatura dei dati con Photoscan (sinistra) e con Metashape (destra)

Agisoft ha in programma il miglioramento graduale della qualità della classificazione automatica, con l’aiuto di dati statistici etichettati a mano. Gli utenti interessati possono contribuire ad accelerare questo processo inviando ad Agisoft nuvole di punti densi etichettate secondo le linee guida pubblicate sul sito web aziendale.

Supporto Multicore e GPU multiple in Metashape

Metashape è ottimizzato per CPU multi-core e sistemi con GPU multiple, per la generazione veloce di risultati. Il processo distribuito su cluster HPC contribuisce ulteriormente ad accelerare il calcolo di set di dati massivi. Metashape 1.5 presenta l’opzione di cloud processing integrata nell’interfaccia dell’applicazione, per coloro che non vogliono investire in una infrastruttura hardware. In base alle esigenze del progetto, sono disponibili diversi piani di costi che prevedono differenti livelli di accesso al cloud. Per quanto riguarda invece i prezzi del nuovo software, è possibile verificarli al seguente collegamento. L’aggiornamento per gli utilizzatori delle precedenti versioni (Photoscan) è gratuito.

PLM, il nuovo filamento opaco di ShareMind

Pietro Meloni Stampa 3D

 
Ercole e il cinghiale stampato con PLM ShareMind

Abbiamo ricevuto nei giorni scorsi i primi campioni del nostro nuovo filamento, il PLM.
Il grande successo riscontrato dall’HSM, lanciato nei mesi scorsi, ci ha convinti a ripercorrere la stessa strada. Una strada fatta di obiettivi, alchimie, ricette, prove, confronti.

Questa volta volevamo ottenere un materiale con spiccate caratteristiche estetiche, facile da stampare anche con stampanti economiche, con buone proprietà meccaniche, zero warping, forte tenuta e contemporaneamente facile distacco dei supporti, eccellente bridging.
Ah, dimenticavo. Di costo ragionevole.
Un obiettivo abbastanza ambizioso, ma di materiali ce ne è tanti, e volevamo ottenere qualcosa di speciale.

Le primissime prove hanno prodotto risultati molto incoraggianti. Al punto di voler tentare qualcosa che potesse davvero evidenziare i limiti del PLM, e farci capire se c’era qualcosa da correggere.
Così, ho deciso di tentare “l’impossibile”: una stampa di relativamente grande formato (280 mm) della statua “Ercole e il cinghiale di Erimanto” di Vincenzo de Rossi, esposta al Salone dei 500 di Firenze.
Avevo avuto occasione di acquisire la statua con uno scanner Artec a luglio, su commissione di Makinarium, un’azienda che realizza effetti speciali per il cinema. La scansione dell’articolato gruppo scultoreo, pur non essendo paragonabile alle dodici fatiche di Ercole, era stata particolarmente complessa, a causa di innumerevoli aree recesse, difficilmente raggiungibili. Ho immaginato che stamparla sarebbe stato altrettanto complicato. E per aggiungere qualche ulteriore difficoltà, ho deciso di stamparla con una Cetus MKII Extended, su piano freddo, totalmente vuota (senza infill) e alla massima dimensione possibile.

I parametri del PLM
Per simulare le circostanze alle quali avrebbe potuto trovarsi di fronte un qualsiasi utilizzatore, ho preferito utilizzare dei parametri assolutamente standard. Raft, nessun riempimento, qualità “Fine”, layer 0.1, stable support, easy to peel. Altezza del modello 279,99 mm. Risultato: oltre 85 ore di stampa.

Il filamento PLM stampato con slicer UP

Nella costruzione del basamento, andavo frequentemente a vedere il progresso, incuriosito da come si sarebbe potuta sostenere la parte pianeggiante superiore senza l’ausilio di alcun supporto. In questo va detto che il software UP svolge un lavoro incredibile, costruendo gradualmente dei micro sostegni che gli consentono di procedere praticamente “nel vuoto”. Il dubbio che la struttura potesse cedere è durato a lungo, sino all’apparire dei piedi di Ercole. Poi mi sono progressivamente convinto che lo slicer se la sarebbe cavata. Qualche ulteriore “patema” è spuntato in seguito, vedendo che alcuni supporti di piccole dimensioni si sviluppavano molto in altezza. Ma qui un po’ di malizia ce l’avevo messa: avevo creato alcune piramidi nei punti più critici, per fare in modo che potessero irrobustire la struttura.
Il PLM si stampa a 215°+-10%, ovvero tra circa 193 e 236°; nel caso della Cetus può essere tranquillamente stampato con i parametri standard del PLA TierTime.

ll modello completamente cavo stampato con PLM
Il modello è stato stampato senza alcun infill, completamente cavo
PLM, il nuovo filamento opaco di ShareMind
I supporti, estremamente alti, non hanno ceduto

Per tre giorni e mezzo ho apprezzato la meticolosità del software UP e la totale assenza di vibrazioni, anche a quote elevate, della meccanica della Cetus. Il dubbio che la versione Extended fosse meno precisa della versione Standard, a causa della maggiore altezza dell’asse Z si è del tutto dissolto. Le guide prismatiche lineari funzionano perfettamente, e sono una garanzia di stabilità.

Il distacco dei supporti nel PLM
Stamattina la statua era pronta. Secondo i miei calcoli, la macchina aveva finito di stampare verso le due di notte. L’ho trovata accesa, nella paziente attesa che staccassi la stampa dal piano. Warping zero assoluto, ottima aderenza al piano e un distacco comunque semplice.

La maggior parte dei supporti è stata rimossa a mano, senza difficoltà. In alcuni casi ho dovuto usare delle pinze. Per impazienza, ho fatto un piccolo danno su una gamba, facilmente riparabile.

La scheda tecnica del PLM

Il materiale è di derivazione organica (base PLA), con l’integrazione di cariche inerti per ottenere le caratteristiche desiderate.
In particolare:

  • Finitura opaca. Questo aspetto riduce considerevolmente la visibilità dei layer sulle superfici curve ed inclinate.
    Il basso coefficiente di rifrazione della luce accentua le ombre, migliorando la percezione tridimensionale dei dettagli.
  • Tecnologia antijam. La permanenza del materiale nell’hot end a temperature elevate non determina una cristallizzazione, ed evita ostruzioni dell’ugello anche nell’utilizzo su stampanti a doppio estrusore con filamenti di supporto idrosolubili.
  • Contenuta viscosità (MFR @ 210° / 2,16 Kg –> 14 gr /10 min.). Questa caratteristica offre la possibilità di utilizzare maggiori velocità di stampa. Il PLM offre ottimi risultati con velocità nell’ordine di 80-100 mm/sec.
  • Minore fragilità. La deformazione permanente sotto il limite elastico è fissata al 2.1%.
  • Elevata resistenza a trazione. Il valore di 46,7 MPA è superiore del 40% rispetto a quello dell’ABS.
  • Il PLM consente di realizzare, come appare evidente nella stampa di prova, completamente vuota, bridge molto lunghi che riducono la necessità di predisporre supporti o prevedere infill densi.

Attualmente il PLM è disponibile nei colori Bianco, Nero e Grigio muschio (quello utilizzato per la stampa di prova).

Il nuovo ambiente Lamiere di T-FLEX 16

Pietro Meloni Stampa 3D, T-Flex

 

LE LAMIERE di T-FLEX 16

Nella nuova versione di T-FLEX Parametric CAD, la modellazione delle lamiere è stata decisamente potenziata. L’interfaccia risulta semplificata, a tutto vantaggio della semplicità d’uso.

 

Tutte le finestre di dialogo dei comandi sono state aggiornate ed unificate. Ora è più facile per gli utenti trovare i parametri, e sono necessari meno clic per creare le operazioni. Tutti i comandi sono stati aggiunti ad una speciale scheda a nastro.
NOTA: le immagini di questo articolo sono tratte dalla versione Inglese: nella versione Italiana tutta l’interfaccia è stata tradotta e localizzata.

È disponibile un comando separato per ciascuna operazione delle lamiere. Questa aumenta la velocità della creazione delle operazioni e del ricalcolo del modello.

E’ stato aggiunto un prototipo separato per le parti in lamiera per accelerare il processo di modellazione. Sono stati aggiunti dei comandi per risolvere le seguenti problematiche: creazione di spigoli, creazione di tagli normali, fazzoletti, creazione di flange in base un profilo utente, creazione di giunzioni, etc.

Come base per migliorare le funzionalità della modellazione delle lamiere sono stati sfruttati i suggerimenti degli utenti.

Prototipo parte in lamiera

T-Flex 16 lamiere 1
E’ stato aggiunto un nuovo prototipo “Parte in lamiera”.

Nelle impostazioni predefinite è ora attiva una scheda “Lamiera”

Sono stati inoltre aggiunti nuovi comandi per il disegno delle parti in lamiera.

La scheda “Lamiere” è divisa in parti 2D e parti 3D con i rispettivi set di comandi per disegnare e modellare.

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È stato aggiunto uno speciale layer “Nesting” per l’integrazione con T-FLEX Nesting. I contorni collocati in questo layer possono essere automaticamente aggiunti al progetto di nesting.

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È stata aggiunta una speciale variabile “s” per gestire lo spessore delle parti.

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Nel prototipo è stata creata la pagina “Pattern piano”.

Interfaccia dei comandi

Il comando Piega è stato diviso in operazioni separate – “Flangia”, “Orlo”, “Flangia contorno”, “Piega”, “Taglia e piega”.

Le interfacce dei comandi sono state ridisegnate per semplificare la creazione delle operazioni.

Per tutte le operazioni sulle lamiere, è ora disponibile un’anteprima dinamica traslucida. L’utente può immediatamente vedere il risultato delle operazioni, ed apportare eventuali correzioni.

T-Flex 16 lamiere 7T-Flex 16 lamiere 8

Sono stati aggiunti dei trascinatori grafici a tutti i comandi del gruppo lamiere, per per specificare i parametri delle operazioni (trascinatori per lunghezza, angolo, indentazione, direzione di piegatura). È possibile specificare degli snap ad oggetti per i trascinatori. Questo significa che è possibile puntare altri oggetti nella scena, in accordo ai quali verranno definiti parametri dell’operazione, ed agganciarsi a questi oggetti. Gli snap possono essere eliminati o ripristinati.

T-Flex 16 lamiere 9T-Flex 16 lamiere 10

Il gruppo Operandi appare in tutte le operazioni. Permette di gestire la geometria del modello. Tutti i comandi vengono aggiornati. È facile trovare l’operazione nella struttura del modello.

T-Flex 16 lamiere 11

 

Comando “Fazzoletto”

È stata aggiunta la possibilità di creare rinforzi di irrobustimento per le lamiere. Per questo scopo, è possibile utilizzare il comando Fazzoletto. Il comando risolve il problema di irrobustire la costruzione.

Ciascun rinforzo viene creato separatamente.

L’utente può selezionare una piegatura per la quale verrà creato il fazzoletto, e specificare i suoi parametri. La posizione può essere definita in modo accurato. Per far questo, creare un piano di lavoro e selezionarlo nella creazione dell’operazione, con l’opzione T-Flex 16 lamiere 12.

T-Flex 16 lamiere 13

Forma. Specifica la forma del fazzoletto – arrotondato o squadrato.

T-Flex 16 lamiere 14

T-Flex 16 lamiere 15

Profondità e Larghezza specificano i principali parametri del fazzoletto.

Angolo di rastrematura specifica l’angolo delle pareti laterali del fazzoletto.

T-Flex 16 lamiere 16

Raggio punzonatura e Raggio matrice. Permettono di definire il raggio della matrice e della punzonatura nella creazione del fazzoletto.

T-Flex 16 lamiere 17

Offset. Specifica la posizione del fazzoletto. L’offset viene calcolato dalla faccia verticale più vicina. Se è stato specificato un piano di lavoro durante la creazione, l’offset viene calcolato in relazione alla posizione del piano di lavoro.

Flange di forma non rettangolare

Ora è possibile aggiungere flange non rettangolari alla parte, usando dei trascinatori grafici nell’operazione “Flangia”. Questa funzionalità risolve il problema della creazione di flange trapezoidali.

T-Flex 16 lamiere 18

Snap delle flange ad una geometria

Stata aggiunta la possibilità di creare flange con snap e orientamento in accordo con geometrie esistenti:

✓ – la traslazione della flangia sul piano selezionato con l’angolo di inclinazione che è stato definito dal piano;

T-Flex 16 lamiere 19

✓ – la rotazione della flangia parallela alla direzione selezionata;

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✓ – la rotazione della flangia parallela al piano selezionato;

Per l’orientamento delle flange sono utilizzate superfici, facce di corpi e piani di lavoro.
Il nuovo ambiente Lamiere di T-FLEX 16

È possibile gestire gli snap utilizzando il menu contestuale, con un clic sull’appropriato trascinatore di traslazione o rotazione.

Flange per profilo utente

È possibile creare flange impiegando un profilo utente 3D. È necessario creare il profilo 3D in via preliminare. Il profilo dovrebbe giacere nel piano del bordo di piegatura.

Possono essere utilizzati profili basati su linee di costruzione o su sketch.

T-Flex 16 lamiere 22

Creazione di flange su bordi non contigui

Ora è possibile creare flange ed urli su bordi non contigui. La direzione di ciascuna flangia può essere impostata individualmente usando dei trascinatori grafici. I bordi sono processati automaticamente.

T-Flex 16 lamiere 23T-Flex 16 lamiere 24

Piegatura loft

Ora è possibile utilizzare contorni non paralleli nell’operazione Piegatura loft.

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Comando “Spigolo”

il comando Spigolo permette di prolungare flange su parti in lamiera per creare spigoli. Consente di chiudere gli angoli di qualsiasi configurazione di flange, incluse quelle inclinate.

T-Flex 16 lamiere 27Il nuovo ambiente Lamiere di T-FLEX 16

Taglio normale

Il comando “Taglio normale” permette di creare tagli con un determinato scarto su corpi in lamiera, con le pareti perpendicolari alle facce principali. Questo comando dovrebbe essere usato per la creazione di tagli su facce inclinate. L’operazione permette di utilizzare geometrie esistenti per la creazione del taglio e di prevedere uno spazio (scarto) da applicare al taglio senza azioni aggiuntive.

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Giunzione

Il comando Giunzione permette di creare una geometria di transazione con un raggio specificato tra i bordi di due lamiere di uguale spessore. I bordi debbono essere paralleli. Il risultato è un nuovo corpo lamiera.

Ci sono due forme di giunzione possibili: Y e Z.

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L’operazione facilita la progettazione di modelli in lamiera. Consente di congiungere con semplicità corpi esterni ad un corpo esistente.

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Falda

Il nuovo comando Falda permette di costruire una doppia piegatura su un corpo in lamiera con un angolo arbitrario. Può essere utile per accoppiare due flange parallele.

T-Flex 16 lamiere 31  T-Flex 16 lamiere 32  T-Flex 16 lamiere 33

Proiezione di un pattern piano 

Il comando Proiezione di un pattern piano permette di creare disegni da un modello sviluppato in piano.

Il nuovo ambiente Lamiere di T-FLEX 16

3DCoat 4.8: la scultura digitale a portata di mano

Pietro Meloni 3DCoat, Stampa 3D

 

3DCoat è veloce, facile e divertente da usare. Sviuppato da Pilgway, il programma permette di creare forme organiche e modelli 3D attraverso strumenti di scultura digitale e costruzioni poligonali (automatiche o manuali).
E’ particolarmente efficace nella creazione di mappe UV (anche in questo caso, automatiche o manuali), e nell’applicazione di texture che conferiscono, anche attraverso l’uso di sofisticati strumenti di painting, un aspetto realistico ai modelli.

3DCoat può anche essere utilizzato per modificare modelli 3D importati da altri software di modellazione, attraverso il plugin Applinks. I modelli importati possono venire convertiti in oggetti Voxel per aggiungere rifiniture e dettagli ad alta risoluzione. Avanzati strumenti di UV mapping ed unwrapping, e la possibilità di aggiungere mappe di deformazione permettono di raggiungere un elevato livello estetico.

3DCoat è specializzato nella scultura voxel e poligonale, che fa impiego della tesselazione dinamica. Include un potente strumento di “auto-retopology” che permette di ricostruire la “pelle” di modelli esistenti.
Con un minimo sforzo da parte dell’utente, questa tecnologia genera una accurata e funzionale mesh poligonale quadrangolare sulle sculture voxel, con uno standard diffuso negli studi di produzione.

Pur trattandosi di uno strumento inteso per uso professionale, il costo di 3DCoat è decisamente contenuto.

Facile mappatura delle texture & PBR

– Approccio alla pittura con Microvertex, Per-pixel o Ptex

– Finestra con Physically Based Rendering con HDRL in tempo reale

– Smart Materials con facili impostazioni

– Pittura con layer multipli. Varie modalità di miscelazione.

– Stretta interazione con Photoshop

– Texture di dimensione sino a 16k

– Calcoli di Fast Ambient Occlusion e Curvature map

– Ampio set di tutti i tipi di attività di pittura, ed altro…

3DCoat PaintingScultura digitale

Vantaggi chiave della scultura Voxel (volumetrica):

– Nessun vincolo topologico. Si può scolpire come con l’argilla

– Complesse operazioni booleane. Veloce flusso di lavoro

Traditional sculpting offers you such powerful technology as:

– Tesselatura dinamica adattiva (Live Clay)

– Dozzine di veloci e fluidi strumenti di scultura

– Operazioni booleane con  bordi netti

Wizard di esportazione per la stampa 3D. 

3DCoat retopo

I supremi strumenti Retopo di 3DCoat

– Auto-retopology (AUTOPO) con loop personalizzati

– Facili e veloci strumenti Retopo manuali

– Possibilità di importare mesh di riferimento per la retopologizzazione

– Use your current low-poly mesh as your retopo mesh

– Gruppi Retopo con palette di colori per una migliore gestione

– Dialoghi avanzati delle impostazioni di baking

– Ed oltre…

3DCoat UV mappingVeloce e semplice UV Mapping

– Set di strumenti professionali per la creazione e la modifica di set UV

– Algoritmo di unwrapping Native Global Uniform (GU)

– Gestione e supporto di set UV multipli

– Supporto di algoritmi di unwrapping ABF, LSCM e Planare

– Tweaking di isole individuali

 

Reverse Engineering con T-FLEX di una pompa freni

Pietro Meloni Stampa 3D, T-Flex

 

In questi giorni, mi sono cimentato in un complesso reverse engineering della pompa dei freni di una Land Rover Defender.
La pompa in oggetto si è guastata più volte, ed ho pensato, giusto per esercizio, di apportare alcune piccole modifiche.
In realtà, soprattutto volevo verificare le possibilità di impiego di T-FLEX in questo genere di attività.
Il lavoro non è ancora del tutto completato, ma ormai è a buon punto, e si può almeno iniziare a mostrare qualche risultato.

La scansione

Dopo aver tentato di ripulire per quanto possibile una pompa guasta, ho effettuato una scansione con un Artec Space Spider.
Questo strumento è molto preciso e comodo da utilizzare, e permette di ottenere dei modelli decisamente precisi.

reverse engineering-scansione

Il Reverse Engineering

Utilizzando T-FLEX, è stato ottenuto un modello analitico, sia utilizzando come riferimento la mesh della scansione, per le parti da fusione, sia alcune misure acquisite con calibro e micrometro.

Reverse Engineering con T-FLEX di una pompa freni

Il Rendering

Come si può vedere, mi sono divertito anche a riprodurre le varie etichette e stampigliature, semplicemente per provare alcuni comandi del software di modellazione. Così, alla fine ho deciso di produrre un’immagine semirealistica (GPU).

Reverse Engineering con T-FLEX di una pompa freni

Nei prossimi giorni, questo articolo verrà completato con le descrizioni di alcune tecniche utilizzate e relative immagini.
Resto nel frattempo a disposizione di chiunque desideri chiarimenti su questo processo.

 

 

Grande formato – CreatBot F430 V2. Un valido outsider?

Pietro Meloni Creatbot

 

Per chi cerca una stampante di grande formato con una costruzione industriale, affidabile ed utilizzabile per uso almeno semi-professionale, le scelte disponibili non sono moltissime. Per questa ragione, un nuovo modello merita di venire accolto con curiosità ed attenzione.

Grande formato: la CreatBot F430
Il grande formato non scherza

Le problematiche che si incontrano non appena superato il canonico volume 200x200x200 diventano esponenziali. Il telaio deve prevedere una rigidità superiore. Il piano di lavoro richiede maggiori supporti; non può più venire costruito semplicemente “a sbalzo”, pena flessioni, vibrazioni e problemi di calibrazione. I materiali, soprattutto quelli stirenici (ABS, ASA, HIPS etc.), iniziano a manifestare incontrollabili deformazioni se la temperatura della camera non è più che stabile. Il sistema di estrusione deve garantire una affidabilità adeguata a produrre stampe che possono durare centinaia di ore.
Dispositivi che permettano di riprendere una stampa interrotta e gestire la fine filamento diventano essenziali.

Insomma, se nelle stampanti di piccolo formato sono ormai disponibili modelli di costo contenuto ma con eccellente qualità (es. Cetus), quando le dimensioni aumentano il gioco si fa duro.

Vediamo come ha affrontato la sfida del grande formato uno dei più affermati costruttori, CreatBot, con il modello F430.

Il telaio

Lo sappiamo, le fondamenta sono alla base di una buona costruzione. E il telaio è alla base di una buona stampante 3D.
CreatBot, già ben nota per la tendenza ad adottare strutture massicce, opta anche in questo caso, come già accaduto per la serie DE, per l’opzione “forza bruta”, con un telaio in lamiera di acciaio (2 mm), elettrosaldato e verniciato a polveri. Un carro armato.

Grande formato: il telaio della F430
Poche le controindicazioni, a parte il peso della macchina, che con quasi 50 Kg. netti diventa difficile da maneggiare: sono necessarie almeno due persone robuste. La carrozzeria risulta completamente chiusa, con una buona visibilità su quattro lati e due sportelli apribili, che permettono una agevole rimozione del modello a fine stampa. Le bobine (sino a circa 2,5 Kg.) sono contenute all’interno e conseguentemente vengono preriscaldate.

Movimentazione e guide

Un altro punto cruciale nelle stampanti di grande formato sono le guide e gli organi di movimentazione. Anche sotto questo aspetto, la F430 non si affida a soluzioni di ripiego. Il piano, di quasi 1800 cm2 (dei cui 1200 utili), viene movimentato con due robuste viti a ricircolo e scorre su quattro guide cilindriche. Una soluzione già adottata con successo sulle Raise3D, e in questo caso decisamente mandatoria per evitare la flessione del piano, più ampio. I movimenti XY sono però – almeno rispetto a Raise3D e Zortrax M300 – diversi. Gli assi scorrono infatti su guide lineari prismatiche, anziché su guide cilindriche. Con altre stampanti (Cetus, 3DGence, Atom, CraftBot XL) abbiamo già apprezzato i benefici di questa scelta. Una concreta riduzione dell’effetto ghosting e in generale delle vibrazioni dovute all’inerzia delle masse mobili.
Efficace anche la scelta “architettonica” HBot, che riduce la lunghezza delle cinghie, migliorando le tolleranze.

Grande formato: guide della F430Estrusore

Anzi, estrusori, visto che la stampante ne monta due. Tutto sommato, gli hot end sono convenzionali Jhead all metal, controllati da termocoppia. La “novità” è la temperatura massima raggiunta: ben 420 gradi, più che sufficienti per molti materiali “tecnici”, incluso il Peek.

Grande formato: peek

Stampe in Peek con la F430

A differenza della precedente serie D, la F430 usa un’alimentazione 1.75 a trazione diretta, più pratica del Bowden e più adatta per materiali elastici e flessibili. Interessante, ma in casa CreatBot si era già visto, il sistema di regolazione a vite dell’altezza degli ugelli, che permette un allineamento molto comodo e preciso. Questa scelta non fa rimpiangere alcuni sistemi recentemente apparsi con lifting automatico dell’estrusore inattivo. Il lifting in se non risolve il problema dell’oozing, appesantisce il gruppo di stampa e può renderlo meno affidabile.
L’alimentazione prevede (fortunatamente) sensori di fine filamento. La pressione di spinta sul pignone è (altrettanto fortunatamente) regolabile con un nottolino a molla.

Grande formato: gruppo di stampa della F430Piano di lavoro

È costruito da un elemento riscaldante in alluminio e da un piano in vetroceramica. Questo materiale risulta meno incline a deformazioni dovute al calore, ed è pressoché eterno. Può presentare una minore adesione del modello rispetto a piani microforati, ma non impone il raft e la rimozione è più agevole. La struttura microcristallina è inoltre molto efficiente rispetto alla gestione del calore, e il piano può venire spento automaticamente dopo un certo numero di layer.
La calibrazione, oltre che meccanica, è anche automatica con l’ormai diffuso sensore BLTouch. L’area utile, con una diagonale di ben 500 mm., consente ad esempio di stampare prototipi di calzature di qualsiasi misura.

Camera di stampa

Almeno tre aspetti rendono particolarmente interessante questa macchina, relativamente alla camera di stampa.

  • La possibilità di stampare con ampie superfici aperte (3 sportelli, es. per PLA) o con camera chiusa e riscaldata, sino a ben 70 gradi (es. per ABS e derivati).
  • La presenza di un filtro, in grado di assorbire fumi e/o vapori eventualmente dannosi o maleodoranti (materiali stirenici)
  • Le bobine di alimentazione collocate all’interno della macchina, preriscaldate e al riparo dall’umidità nelle stampe particolarmente lunghe.

Grande formato: filtro aria

Queste tre caratteristiche, oltre all’ampio volume utile, “consacrano” questa macchina come realmente votata per affrontare stampe di grande formato.

Ripristino del lavoro dopo caduta di tensione

Questa (indispensabile) funzione è una delle più riuscite della F430. Per un semplice motivo. Pur presenti su diverse stampanti di grande formato, gli accorgimenti che consentono di recuperare un lavoro interrotto per problemi di alimentazione, si limitano generalmente ad “annotare” il punto nel quale la stampa si è interrotta, e a consentire di riprenderla in un secondo tempo, quando nuovamente l’energia elettrica è disponibile. Purtroppo nel frattempo, l’ugello rimane a contatto con il modello, nella posizione nella quale si era fermato, con immaginabili conseguenze. La stampa può si riprendere, ma con un danno, talvolta addirittura un foro laddove il processo si è interrotto. La F430, qualora l’alimentazione si interrompa, effettua un repentino sollevamento in Z di 20 mm., talmente veloce da scongiurare qualsiasi danneggiamento del modello.

Nell’insieme, la stampante di casa CreatBot si presenta con tutte le carte in regola per affrontare stampe di grande formato. A breve riceveremo una fornitura, e quelle che per ora sono considerazioni basate su una valutazione delle caratteristiche, potranno venire verificate con una serie di test pratici, ai quali ovviamente seguirà una recensione vera e propria. Stay tuned.

Aggiornamento a Rhino 6: tutti i video

Pietro Meloni Rhino, Software, Stampa 3D

 

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