Supporti per la stampa 3D: stampare oggetti con parti a sbalzo

    supporti stampa 3D

    Per chi non lo sapesse i supporti nella realizzazione di un oggetto stampato in 3D sono fondamentali per i modelli più difficili. La guida di oggi risponderà, mediante un esempio pratico, ad una domanda che ci è stata fatta da molti, ovvero:

    Considerando che la stampanti FDM depositano il materiale a strati, muovendosi in verticale, com’è possibile stampare un oggetto avente parti aggettanti e che, quindi, sotto di esse non hanno alcuno strato?

    Mistero della fisica? Nient’affatto! Il tutto è risolvibile mediante dei supporti removibili a fine stampa, generati in automatico dal programma di slicing. Tali supporti possono essere rimossi a mano oppure, nei casi in cui si disponga di una stampante con doppio estrusore, possono essere realizzati estrudendo un materiale diverso da quello principale e che, a contatto con una determinata soluzione liquida, si dissolve. Un esempio di quest’ultimo caso è dato dal PVA, composto chimico biodegradabile, non tossico e solubile totalmente in acqua, non necessariamente calda. Grazie a questa proprietà, il PVA è impiegato spesso come materiale di supporto per oggetti di ABS o PLA. Un altro materiale molto usato è l’HIPS il quale si dissolve nel Limonene ed ha un costo inferiore al PVA. Nella nostra guida, però, ci focalizzeremo in particolare sull’impiego e la rimozione dei supporti realizzati con lo stesso materiale dell’oggetto da produrre. Abbiamo scelto come esempio il Cristo Redentor di Rio de Janeiro (eh si, abbiamo voglia di caldo e mare!!) che presenta delle braccia aperte, fortemente aggettanti.

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    Supporti e slicer

    I programmi di slicing danno, tra le tante cose, anche la possibilità di scegliere se posizionare o meno un supporto a sostegno delle parti sporgenti del modello 3D e la possibilità di impostare, a seconda delle proprie esigenze, un angolo di sbalzo massimo, superato il quale verrà generato il supporto (di default, il limite è impostato generalmente a 60°). In funzione dello slicer che si sceglie, potrebbero esserci delle variazioni nel volume del materiale di supporto. Se, per esempio, consideriamo lo slicer Simplify3D, si potrà ottenere un supporto ottimizzato; ciò comporta non solo un risparmio del materiale ma anche una riduzione dei punti di contatto con il modello da stampare e una maggiore agilità di rimozione. Un’altro software molto utilizzato è Meshmixer il quale ottimizza i supporti e minimizza l’apporto di materiale. L’ottimizzazione dei supporti è un aspetto della prototipazione FDM non trascurabile, tant’è vero che nel tempo sono stati implementati diversi algoritmi per la creazione di supporti “intelligenti”. In questa guida abbiamo adoperato lo slicer opensurce “Cura e l’oggetto è stato stampato con una Printerbot Simple.

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    Dopo aver caricato l’oggetto nello slicer e dopo aver impostato i parametri relativi alla qualità di stampa, al riempimento ed alla velocità e temperatura di estrusione (vedi guida Cura), abbiamo tre possibilità di scelta relative al tipo di supporto: metterlo ovunque, metterlo in modo che il supporto si innalzi solo dal piatto di base oppure non metterlo affatto. L’opzione va impostata dalla tendina evidenziata in turchese, nell’immagine in alto e, una volta scelta l’impostazione che fa per noi, il volume del supporto sarà creato automaticamente dal programma. Generato il G-code, la stampante sarà in grado di riconoscere il supporto e di conseguenza lo tratterà in maniera diversa rispetto all’oggetto. Il supporto corrisponde al volume azzurro che si vede sempre nell’immagine in alto. In questo caso l’opzione selezionata è “Touching buildplate”, ovvero il supporto si innalza solo dal piatto di base, fino alle parti aggettanti. Nell’immagine in basso, invece, abbiamo selezionato l’opzione “Everywhere” evidenziando il particolare del mento del nostro Cristo Redentor.

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    In funzione dell’oggetto che si stampa è possibile scegliere, volta per volta, se adoperare o meno i supporti. Nel nostro caso, era necessario averli ma avremmo potuto optare, quasi indifferentemente, sia per l’opzione “Everywhere” mettendoli ovunque, che per l’opzione “Touching buildplate” facendoli partire solo dal piatto di base. Per la nostra stampa abbiamo scelto la seconda opzione anche se, a livello teorico sarebbe stata più corretta la prima. La differenza tra le due è data dal piccolo supporto alla base del mento che mostravamo in precedenza. Nel caso “Everywhere”, il supporto parte anche dal petto del Cristo, proprio perchè a sporgere non sono solo le braccia ma anche il mento. Tuttavia, siccome l’oggetto è molto piccolo, come avete potuto notare, abbiamo ritenuto opportuno usare l’opzione “Touching buildplate” poichè, secondo noi, la stampante avrebbe gestito discretamente il piccolo sbalzo, come infatti ha fatto.

    Le immagini seguenti mostrano l’oggetto con i supporti ancora attaccati e lo stesso oggetto dopo la rimozione dei sostegni.

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    Si può notare come il supporto sia dotato di un riempimento inferiore rispetto all’oggetto, per evitare spreco di materiale e per agevolare la rimozione manuale.

    Per puro divertimento abbiamo provato anche a non mettere affatto il supporto ed a stampare comunque loggetto, in modo tale da mostrare le conseguenze di tale scelta. Il risultato è stato che la stampa non è andata a buon fine e le immagini sottostanti lo dimostrano.

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    Se avete dubbi o curiosità in merito oppure se avete fatto esperimenti anche voi e volete condividerli con il network di stampa3d-forum, non esitate a scrivere sul nostro forum.