Tutorial per 3D printing

11,171 views

Published on

Tutorial che raccoglie le regole base per ottenere un buon progetto stampabile e stampato in 3D.

Tutorial per 3D printing

  1. 1. 3D PRINTING TUTORIAL
  2. 2. STAMPARE FINITURASU FDM DIYQuesto tutorial siincentra sulla stampacon tecnologia FDM(fused depositionmodeling) DIY.Questo includepraticamente tutte lestampanti 3Dautocostruite comeUltimaker, Makerbot,Reprap, Solidoodle,Wasp, etc.
  3. 3. PREPARARE IL MODELLO
  4. 4. CREAZIONEDI UN SOLIDOUNICOOgni pezzo stampatodeve essere un solidounico, ma possonoesserci più solidi (nonintersecanti) sul piano dilavoro.Sconsigliato a menoche non si voglia fareuna stampa volutamentelunga (ad es. di notte)http://zoltanb.co.uk/tips-and-tricks-on-preparing-complex-models-for-3d-printing/
  5. 5. CREAZIONEDI UN SOLIDOUNICODue o più solidi possonoessere uniti conoperazioni booleaneIn Rhino3D 4 adesempio il comando èBooleanUnionhttp://4.rhino3d.com/4/help/commands/booleans.htm
  6. 6. CONTROLLODELLE NORMALIOgni superficie ha tra le suecaratteristiche un vettorenormale che punta verso unadirezione. Questo viene usato,tra le altre cose, ad individuarequalè linterno e qualelesterno.Tutte le normali di un solidodevono essere concordi(solitamente puntano tutteallesterno)
  7. 7. CONTROLLODELLE NORMALIIn Rhino 3D 4 si possonovisualizzare e intervenire sullenormali con il comando Dirhttp://4.rhino3d.com/4/help/commands/curve-surfaceanalysis.htm
  8. 8. COLORAZIONEDELLE FACCEINVERTITEIn Rhino 3D 4 sipossono ancheassegnare colorazionidiverse a facce connormali invertite.http://wiki.daap.uc.edu/groups/infocenter/wiki/354c5/
  9. 9. PER LA STAMPASERVONO SOLIDIMANIFOLDLa definizione di manifold è diorigine prettamentematematica, ma in questo casobasta intendere che il solido èconforme alla realtà fisica(ovvero non ha anomalie che lorendono impossibile)http://en.wikipedia.org/wiki/Manifoldhttp://doc.spatial.com/index.php/Manifold_and_Non-manifold_Objects
  10. 10. OGNI VERTICEAPPARTIENE ADUN SOLO SOLIDODue solidi distinti non possonoavere in comune un vertice.Tutti gli spigoli che partono daun vertice devono apparteneread un solo solidohttp://en.wikipedia.org/wiki/Manifoldhttp://doc.spatial.com/index.php/Manifold_and_Non-manifold_Objects
  11. 11. UNO SPIGOLIDIVIDE SEMPRE ESOLO DUESUPERFICIIn questo caso lo spigoloappartiene a quattro diversesuperfici, anche se non perintero
  12. 12. UNA FACCIA NONPUÓAPPARTENERE ADUE SOLIDIIn questo caso una superficiedivide due volumi di due solididiversi. Questo crea ambiguitàsu quale sia il volume interno equale quello esterno.
  13. 13. ELIMINARE TUTTE LESUPERFICI, GLISPIGOLI O I VERTICICHE NONAPPARTENGONO ANESSUN SOLIDOAnche se “a contatto” con ilsolido la superficie non divide ilvolume esterno da quellointerno, quindi non appartieneal solido
  14. 14. EVITARE SPIGOLINASCOSTIPer spigoli nascosti siintende tutti quei vertici incui le superfici sembranotoccarsi ma in realtà non lofanno.Per essere sicuri delrisultato della stampa 3Dserve rimuovere tutti glispigoli nascosti http://wiki.daap.uc.edu/groups/infocenter/w iki/354c5/
  15. 15. EVITARE SPIGOLINASCOSTIIn Rhino 3D 4 si possonomostrare e correggere glispigoli nascosti dal pannelloche si apre con il comandoShowEdgeshttp://4.rhino3d.com/4/help/commands/edgeediting.htm
  16. 16. ESPORTAZIONE INSTL (WATERTIGHT)Le stampanti 3D leggono ilformato .STLTutti i principali softwareesportano in .STL, oppurehanno plug-ins che lo fanno.Il file esportato deve essereperfettamente chiuso(watertight)
  17. 17. RISOLUZIONE DELFILE .STLCome succede per unraster, un file .STL è difficileda editare e ha unaspecifica risoluzione che vaprevista fin dal principio
  18. 18. ESPORTAZIONEDELLA MESHIn Rhino 3D 4 i parametriimportanti di esportazionesono i seguenti, i valori sonosuggerimenti:- max aspect ratio: 6- min edge length: 0,1 (mm)- max distance, edge tosurface: 0,1 (mm)- refine mesh: checked- Jagged seems: not-checked- Simple planes: checked http://wiki.mcneel.com/rhino/meshsettings
  19. 19. CHECK DELLAMESHAnche la mesh può avevrespigoli nascosti, buchi,elementi non manifold, etc.È sempre bene controllareeventuali problemi.In Rhino 3D 4, cè il comandoCheckMesh per verificare laqualità della mesh http://4.rhino3d.com/4/help/commands/che ckrepair-meshes.htm
  20. 20. DESIGN PER IL 3D PRINTING (DIY FDM)
  21. 21. BASE PIATTAIl pezzo che stampodeve incollarsisaldamente al piano dipartenza. Per fare ciòserve una basedappoggio piatta.Si può tagliare il 3D conun piano per ottenerla,oppure modificaredirettamente la mesh. http://zoltanb.co.uk/tips-and-tricks-on- preparing-complex-models-for-3d-printing/
  22. 22. SOTTOSQUADRAENTRO 45°I pezzi stampati in FDMpossono autoportaresottosquadra fino a 45°,oltre servirebbe usare unmateriale di supporto. http://blog.thingiverse.com/2010/05/18/design- for-no-support-1-45-degree-rule/
  23. 23. ANISOTROPIAMECCANICAI pezzi stampati in 3Dsono più resistenti se losforzo è parallelo aglistrati, meno se tende asepararli (cioè sforza ilpunto di giunzione tra duestrati consecutivi).Stampare a 45° è ancheun sistema per averepezzi meccanici resistentiin modo analogo a duesforzi perpendicolarihttp://technocraticanarchist.blogspot.it/2011/05/solid-prints.html
  24. 24. I PONTIIn alternativa a parti insottosquadra si possonousare i ponti: superficiperfettamente orizzontalisupportate solo alleestremità. http://richrap.blogspot.it/2012/01/slic3r-is- nicer-part-2-filament-and.html
  25. 25. DIFETTI DEI PEZZI STAMPATI
  26. 26. PUNTI DI CONTATTOSOTTILISe i punti di contatto tra glistrati sono troppo piccoli èpossibile che non ci siasuperficie a sufficienza perfar attaccare lo stratosuccessivo. In questo casolestrusore si trascinafacilmente via il materialedeposto, creando buchi.http://www.flickr.com/groups/3d-print-failures/pool/
  27. 27. BUCHI SU SUPERFICIQUASI-PIANEQuando la curvatura dellasuperficie tende a diventareorizzontale diminuisce lasuperficie di contatto tra unostrato e il successivo.Oltre un certo livello il filonon si attaccapiù comedovrebbe e viene trascinatovia.http://www.flickr.com/photos/eokgnah/8077025349/sizes/l/in/pool-1820557@N22/
  28. 28. RISOLUZIONEDEI BUCHISi possono ridurre idifetti dei buchiaumentando lapercentuale diriempimento. Questoperchè il filamento ha piùpunti dappoggio su cuiancorarsi e, diconseguenza, siriducono gli slittamenti http://www.flickr.com/photos/richrap/62338937 18/sizes/l/in/pool-1820557@N22/
  29. 29. GLI SLITTAMENTIPuò succedere che unmotore “perda passi”.Poiché la macchina nonpuò accorgersene,continua a stampareanche se gli strati nonsono più allineati comedovrebbero http://www.flickr.com/groups/3d-print- failures/pool/
  30. 30. I DISTACCAMENTICi sono molte ragioni percui gli strati potrebberostaccarsi tra loro: unatemperatura troppobassa, un errore nellavelocità di estrusione epersino una bassaqualità del filo http://www.flickr.com/photos/lanthan/68709885 41/in/pool-3d-print-failures
  31. 31. I DISTACCAMENTIQuando si stampa su unpiano non riscaldatousando lABS, spesso ilritiro stesso delmateriale strappa ilpezzo dalla sua base.Questo ha comeconseguenza che gliangoli (soprattutto) sideformino http://reprap-art.blogspot.it/2012/09/whiteant- 3d-printer-build-full-bed-test.html
  32. 32. LE BAVEÈ molto comune,soprattutto con alcunemacchine, che durante lastampa si creino deifilamenti tra un pezzo elaltro.Questi dipendonosolamente dal fatto chenon vienecompletamente interrottalestrusione del filo http://www.flickr.com/photos/13659531@N03/6 334203975/sizes/l/in/pool-1820557@N22/
  33. 33. SCARSAESTRUSIONESe non viene estrusomateriale a sufficienza(per diversi problemi, dalSW alla qualità delfilamento) il pezzo risultairregolare e molto fragile http://www.flickr.com/photos/13659531@N03/6 334203993/in/pool-3d-print-failures
  34. 34. LE DISTORSIONI Spesso sono dovute ai settaggi della temperatura. Se il filamento non raffredda in tempo prima del passaggio successivo può essere deformato dallestrusorehttp://www.flickr.com/photos/saltedguy/7294953194/sizes/l/in/pool-1820557@N22/
  35. 35. IL MATERIALE DISUPPORTOI supporti consentono diottenere formecomplesse consottosquadra accentuati.Spesso i supporti sonofatti con lo stessomateriale di stampa,lasciando difetti esteticisulla superficie http://www.protoparadigm.com/blog/2012/01/pr inting-with-support-extreme-overhangs/
  36. 36. ESEMPIO DI STAMPA
  37. 37. Semisfera stampata dal poloSemisfera stampata dall’equatore
  38. 38. ESEMPIO:UN TAVOLOIn questo esempio èpossibile vedere i piùcomuni difetti ederrori diprogettazione
  39. 39. PUNTI DIATTACCOLa superficie dicontatto è troppopiccola e lestrusoresi trascina via ilmateriale deposto
  40. 40. PUNTI DI ATTACCO- soluzione-Ogni volta che ci sonoproblemi di adesione con ilpiano si può inserire ilRaft, un piano dicostruzione che facilitaladesione del materiale
  41. 41. LE BAVEEssendo quattro elementiseparati, tra le gambe deltavolino la stampantelascia bave ditrascinamento.
  42. 42. I PONTIIl piano del tavolino iniziatutto allo stesso livello magli unici supporti sono gliattacchi delle gambe.Questo non da superficiedi contatto a sufficienza eil filo tende a staccarsi
  43. 43. I DISTACCAMENTIProprio perchè il contattotra gli strati è minimo, èfacile che il pezzo tenda arompersi
  44. 44. LA RISOLUZIONESe il pezzo contieneelementi troppo piccoli perla macchina spesso nonvengono stampati. A volteinvece vengono maleinterpretati e stampati inmodo non accettabile
  45. 45. POSSIBILISOLUZIONIIl pezzo deve esseredisegnato in modo diverso.In particolare sono stateingrandite le gambe e lascritta, oltre ad unamodifica che consente lastampa del pezzocapovolto
  46. 46. POSSIBILISOLUZIONIIl bordo attorno al tavolo èalla stessa altezza dellascritta e i ponti in questocaso toccano sia il primoche la seconda, dandomolto più sostegno alpiano a sbalzo
  47. 47. FONTI PRINCIPALIhttp://zoltanb.co.uk/tips-and-tricks-on-preparing-complex-models-for-3d-printing/ http://wiki.mcneel.com/rhino/home http://4.rhino3d.com/4/help/ http://www.flickr.com/groups/3d-print-failures/pool/

×