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Questa è una guida completa alla stampa 3D, destinata a chi vuole capire come funzionano le stampanti 3D, conoscere i materiali, i filamenti, le resine, i software 3D, ricevere consigli e soluzioni a problemi di stampa. Se stai leggendo questa pagina, probabilmente sei alla ricerca delle informazioni di base o avanzate sulla stampa 3D. Qui trovi tutto quello che ti serve per iniziare a stampare in 3D, compresi consigli all'acquisto e soluzioni ai problemi più comuni. Non aspettarti solamente un’infarinatura generale, questa guida affronta anche tematiche specifiche, al punto da essere utile anche ai più esperti. In questa guida: > Guida alla stampa 3D, come usarla > Guida introduttiva alla stampa 3D > Materiali di stampa 3D > Stampanti 3D > Guide e soluzioni ai problemi di stampa 3D > Altri contenuti utili Guida completa alla stampa 3D, come usarla La guida completa alla stampa 3D è suddivisa in più sezioni che approfondiscono specifici argomenti. Infatti, per usare una stampante 3D, è necessario avere diverse conoscenze sulla modellazione 3D, sui materiali, sui software, sulle diverse tecnologie esistenti e molto altro. Questo non significa che per stampare in 3D sia necessario studiare chissà quanti argomenti, ma sicuramente è importante non essere completamente all’oscuro di informazioni che, a lungo andare, potrebbero solamente darti dei problemi. Per questo motivo, la nostra guida alla stampa 3D rimarrà online a lungo termine, in modo che tu possa usufruirne tutte le volte che ne sentirai la necessità. Non avrai bisogno di studiare a memoria i contenuti di queste pagine, potrai consultarli tutte le volte che lo riterrai opportuno accedendo a Stampa 3D forum. All'interno di ogni sezione trovi link a contenuti specifici che risponderanno alle tue domande. Attenzione: questa guida è un lavoro Work In Progress. Come potrai immaginare, la quantità di informazioni da condividere sono tante, richiedono continui aggiornamenti e tanto tempo per essere pubblicate. Per questo motivo all'interno di questa guida potresti trovare qualche link non ancora attivo. In tal caso, ti chiedo di avere un po' di pazienza, tutti i contenuti sono aggiornati nel minor tempo possibile! Guida introduttiva alla stampa 3D Questi sono gli argomenti introduttivi alla stampa 3D. Se ti stai avvicinando ora a questo mondo, ti consiglio di partire da qui. In queste guide vedremo insieme come funzionano le stampanti 3D, quali sono le tecnologie più utilizzate, tutti i materiali e i software da utilizzare. I modelli 3D La modellazione 3D La scansione 3D e il reverse engineering Stampanti 3D: guida all’acquisto Come funziona una stampante 3D Tecnologie di stampa 3D - Guida completa e aggiornata Materiali per la stampa 3D Tutti i software indispensabili per la stampa 3D Cosa possiamo stampare in 3D 5 idee per guadagnare con la stampa 3D Torna all'Indice Materiali di stampa 3D I 5 filamenti più economici per la stampa 3D Filamento PETG stampa 3D: le migliori marche - Guida all'acquisto Filamento PLA stampa 3D: le marche migliori - Guida all'acquisto Come produrre filamento per stampanti 3D Torna all'Indice Stampanti 3D Le 3 migliori stampanti 3D per principianti Le 10 migliori stampanti 3D economiche del 2022 Torna all'Indice Guide e soluzioni ai problemi di stampa 3D 3 regole fondamentali di modellazione 3D Regolazione step/mm - Guida operativa alla calibrazione assi X Y Z della stampante 3D Flusso di stampa: guida alla calibrazione ottimale Test stampante 3D: come valutare in modo oggettivo le tue stampanti 3D Differenze estrusori bowden e direct 5 consigli per una stampa 3D perfetta Come eliminare il wobble, problema di stampa 3D ruvida e ondeggiata Extrusion width: cos'è e come si imposta la larghezza di estrusione Come stampare in 3D una litofania Skirt, brim o raft? Cosa sono e come usarli per migliorare l'adesione al piano di stampa Come migliorare la qualità delle superfici inclinate nella stampa 3D FDM Top layer perfetti con la funzione Z hop Differenze tra stampanti 3D cartesiane, delta, polari Torna all'Indice Altri contenuti utili Database materiali stampa 3D, una risorsa collaborativa La nuova Galleria fotografica di Stampa 3D forum Torna all'Indice

É proprio vero, quando si ha a che fare con i software da utilizzare nella stampa 3D spesso ci si trova in difficoltà. Quali software servono per stampare in 3D? Che programmi devo usare? Cosa significa “slicing“? Queste sono solo alcune delle domande a cui daremo risposta in questa guida ai software per la stampa 3D. Qui ho catalogato i programmi indispensabili per la stampa 3D, dividendoli in 4 categorie di utilizzo: programmi per lo slicing, la modellazione 3D, per riparare la mesh e per gestire la stampa. Coraggio, accendiamo gli estrusori e cominciamo! In questa guida: > L'importanza dei software > Software di Slicing > Software di Slicing per stampanti 3D a filamento > Software di Slicing per stampanti 3D a resina > Programmi di modellazione 3D > Software per riparare la mesh > Software di gestione stampa > Stampanti 3D economiche da usare con software gratuiti L'importanza dei software Partiamo dalle basi. Anche se sei nuovo al mondo della stampa 3D, dovrebbe esserti chiaro cos’è un modello 3D. Il termine “3D” viene utilizzato per descrivere un oggetto in un sistema di coordinate cartesiane X, Y, Z. Ogni oggetto è composto da punti con coordinate diverse che ne definiscono l’esatta posizione sugli assi X, Y, Z e che, posizionati uno vicino all’altro, rappresentano l'oggetto intero. Quello che visualizziamo sul monitor di un computer è un modello 3D definito in modo matematico da un software, il quale ci permette di visualizzarlo e modificarlo. I programmi che servono per avere sotto controllo la stampa 3D sono: programmi per lo slicing; software per la modellazione 3D; software riparare la mesh; programmi per gestire la stampa. Se il tuo obiettivo è quello di stampare in 3D, sicuramente per te sarà indispensabile un software di slicing. Gli altri tre non saranno strettamente necessari anche se, come vedrai, ricoprono ruoli molto importanti per ottenere il massimo dalla tua stampante 3D. Infine, facciamo una piccola distinzione tra software gratuiti e software a pagamento. Perché dovrei pagare per un programma se ce ne sono altri gratuiti? La differenza tra i software gratuiti e quelli pagamento sta solitamente nell’accuratezza con cui è progettato il software stesso e al target di utenti a cui sono destinati: i software gratuiti sono spesso destinati agli utenti meno esperti, i quali richiedono meno comandi e meno precisione. I software a pagamento sono destinati ai professionisti e a coloro che hanno necessità di avere maggior controllo sul proprio lavoro. Oggi però questa distinzione non ha più molto senso: esistono tanti software gratuiti ben fatti e ricchi di funzionalità. Torna all'Indice Software di Slicing I programmi di slicing sono fondamentali per la stampa 3D. Tramite lo "slicing" - "affettare" dall'inglese - il software elabora il modello tridimensionale, tagliandolo in tanti strati e convertendolo in comandi meccanici, i quali permetteranno alla stampante 3D di capire cosa deve fare e come deve muoversi. I comandi meccanici sono contenuti all'interno di un file con estensione .gcode. Il G-code è un linguaggio di controllo macchina e permette di gestire sotto qualsiasi aspetto il processo di fabbricazione tramite stampa 3D. Il G-code contiene quindi tutte le informazioni elaborate dal software Slicer, come ad esempio l'esatta sequenza con cui stampare gli strati del modello 3D. Il software Slicer è anche detto CAM - Computer-Aided Manufacturing - che significa fabbricazione assistita da computer. Alcuni programmi integrano strumenti CAD con quelli CAM, nel senso che permettono all’utente sia di disegnare modelli geometrici, sia di generare le istruzioni per una macchina utensile. Questi programmi sono detti di CAD/CAM. I programmi di CAD/CAM non hanno bisogno di usare un file di scambio per passare il modello geometrico dalla funzione di CAD a quella di CAM. Alcune stampanti 3D viene fornita con un proprio software di slicing. In tal caso, si parla di software proprietari. Esistono anche software aperti alla maggior parte delle stampanti 3D. Questi sono indubbiamente quelli più utilizzati. A cosa serve un software slicer? 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 o comportamento dell’oggetto stampato. Queste impostazioni sono molte e varie, eccone una breve lista: Altezza dello strato (Layer Height); Temperatura di stampa, che varia in base al materiale da stampa 3D utilizzato; Larghezza delle pareti (Shell Thickness); Densità di riempimento (Fill Density) Tipo di supporto (Support Type, per strutture a sbalzo che hanno bisogno di supporti per garantire l’integrità strutturale); Flusso di stampa; Altri dettagli possono a volte essere dettati dalla stampante che utilizzate, e questi possono essere: Velocità di stampa (Print Speed); Temperatura di stampa (Print Temperature, da determinare a seconda del materiale con cui vorrete stampare). Altre impostazioni importanti da caricare nel programma di slicing sono informazioni sulle caratteristiche tecniche della stampante 3D in uso, chiamati “profili”. I profili di stampa sono impostazioni comuni a ogni modello di stampante 3D e, grazie alle community online, è possibile reperirli in rete e scaricarli gratuitamente. Ora che abbiamo chiarito quali sono gli aspetti legati all'uso dei software slicer vediamo, ti mostro una lista dei più utilizzati. Software di Slicing per stampanti 3D a filamento Cura Ultimaker Cura è uno slicer potente, gratuito e open source, sviluppato dal produttore di stampanti 3D Ultimaker. Si tratta di un programma molto elaborato, ricco di impostazioni che possono essere modificate individualmente. Ma non temere: se sei un principiante, puoi limitarti a impostare sono i parametri di base. Al resto ci penserà lui! É senza alcun dubbio uno dei software più utilizzati di sempre, per cui vengono rilasciati continuamente aggiornamenti e nuove funzionalità. Il download è gratuito e puoi farlo qui. Slimplify 3D Un programma slicer, con un ottimo sistema client per la gestione della stampante 3D. Permette di controllare i modello 3D, fare lo slicing ed esportarlo in numerose estensioni diverse. La velocità nello slicing, l'interfaccia e la preview di stampa interattiva sono sicuramente alcune delle caratteristiche di spicco. Un software ben fatto, che richiede l'attivazione di una licenza a pagamento. Puoi visionarlo qui. Idea Maker Uno slicer ideato dalla casa produttrice Raise 3D, un software con interfaccia grafica molto intuitiva e pieno di dettagli da impostare. Sulla falsa riga di Simplify 3D, questo software è completamente gratuito pur integrando tutte le funzionalità che Simplify offre a pagamento. Raise 3D fornisce supporto e aggiornamenti continui, con l'intento di rendere il programma sempre più versatile a più stampanti possibili. Lo trovi qui. Consigliatissimo. Slic3r Slic3r è un altro popolare programma di slicing gratuito, ideato da Alessandro Ranellucci, Joseph Lenox e sviluppato insieme a diversi contributori. É uno degli slicer più longevi, essendo nato agli arbori del mondo RepRap. Purtroppo il suo sviluppo si è fermato al 2018, eppure vanta ancora di una community attiva e, ovviamente, legatissima all'ambito Open Source. Puoi scaricarlo qui. Torna all'Indice Software di Slicing per stampanti 3D a resina Pochissima attenzione viene posta alle stampanti 3D a resina e spesso è difficile recuperare informazioni utili. Fortunatamente c'è Stampa 3D forum! 🙃 Quelli che seguono sono software di slicing per stampanti 3D a resina. Chitubox Chitubox è un software gratuito che ha fatto passi da gigante negli ultimi anni, su cui è stato fatto uno sviluppo molto importante soprattutto di interfaccia utente. Si tratta di uno slicer per stampanti 3D a resina, gratuito e dotato di tutte le funzionalità utili a questo tipo di processo. Ideale per tutte le stampanti DLP, LCD più economiche e comuni. Mi sento di consigliarlo per la semplicità d'uso. Lo trovi qui. Lychee Un software disponibile in doppia versione, gratuita o a pagamento. Inutile specificare che quella a pagamento sblocca una serie di utili funzionalità avanzate. La versione gratuita è comunque molto apprezzata dalla community, che la utilizza in modo continuativo. Lo trovi qui. Torna all'Indice Programmi di modellazione 3D Sono i programmi utilizzati per modellare in 3D, anche chiamati “CAD” - Computer-Aided Design. I software di modellazione 3D hanno scopo di realizzare i modelli che, in seguito, saranno elaborati dallo slicer. Esistono diversi tipi di software CAD. La differenza sta nel modo in cui avviene la modellazione stessa e, inevitabilmente, la scelta di uno rispetto un altro dipende dalle necessità e dalle abilità del progettista. Software di modellazione 3D gratuiti Tinkercad Tinkercad, un software Autodesk, è un ottimo strumento di modellazione 3D basato su browser per principianti. Non è uno strumento molto potente, ma è molto facile da utilizzare. Permette di combinare forme geometriche di base per creare modelli più complessi. SketchUp Free SketchUp Free è un ottimo strumento per coloro che desiderano un po' più di flessibilità rispetto a quella offerta da Tinkercad. Offre strumenti sia per i principianti che per gli utenti più avanzati. FreeCAD FreeCAD è uno strumento CAD open source. FreeCAD, uno strumento di progettazione parametrica, consente di creare modelli specificando parametri a cui è possibile accedere e modificarli in seguito, offrendo maggiore libertà di progettazione. Inoltre viene fornito con alcuni strumenti di analisi agli elementi finiti per simulazioni ingegneristiche. OpenSCAD OpenSCAD è un software di modellazione 3D che si basa su script. Invece di modellare visivamente, scrivi codice che viene trasformato in un modello digitale, offrendoti piena libertà di progettazione. Non è per tutti. Blender Un software open-source e sviluppato da centinaia di contributori, Blender è uno strumento di modellazione 3D gratuito ma professionale per la creazione di sofisticati modelli 3D. È uno degli strumenti software di stampa 3D più potenti disponibili, sia per la progettazione che per l'editing di mesh. Software di modellazione 3D a pagamento Fusion 360 Fusion 360 è un popolare strumento di progettazione parametrica creato da Autodesk. È dotato di strumenti CAD, CAM e di simulazione professionali per tutte le tue esigenze ingegneristiche. E, soprattutto, è gratuito per studenti, hobbisti e start-up. Autocad AutoCAD, sempre di Autodesk, è un'altra scelta popolare per i professionisti. Mette a disposizione un ampio set di strumenti specializzati per architetti e ingegneri. Solidworks SolidWorks, di Dassault Systems, è uno standard industriale per l'ingegneria e la produzione. Dotato di strumenti di progettazione e simulazione all'avanguardia, è uno dei preferiti dai professionisti. Rhinoceros Rhinoceros, sviluppato da Robert McNeel & Associates, è un popolare software di modellazione 3D per designer, in grado di produrre progetti complessi e splendidi rendering fotorealistici. ZBrush ZBrush è software di scultura 3D e rendering digitale, utilizzato da artisti e designer professionisti per prodotti, film, videogiochi e altro ancora. Se stai cercando di creare oggetti freeform, organici e artistici, ZBrush fa per te. Torna all'Indice Software per riparare la mesh Di tanto in tanto, potresti imbatterti in mesh che procurano errori, che non risultano stampabili o che, per qualche motivo, non risultano compatibili coi processi di stampa 3D. Nella fase di slicing, infatti, è necessario che il modello 3D da affettare risponda a determinate caratteristiche. Deve essere un modello solido, senza tagli o aperture verso l'interno, definito da tante facce sufficienti per definire le superfici, ma non esageratamente fitte per risultare di difficile gestione. Se dovesse capitarti qualche problema con la mesh, allora sarà necessario ripararla. Puoi farlo in due modi: ripartire dal modello nativo, modellato in 3D, se ne hai possibilità; tenere come buono il modello 3D in mesh e aggiustarlo tramite un software di editing della mesh stessa. Alcuni strumenti di modellazione 3D, come FreeCAD, SketchUp, Blender e Fusion 360, solo per citarne alcuni, includono strumenti di gestione, modifica e correzione della mesh. Ma, nel caso in cui quelli non si adattino alle tue esigenze o al tuo livello di abilità, ci sono anche alcuni programmi di riparazione della mesh dedicati. Di seguito sono riportate alcune delle migliori scelte. MeshLab MeshLab è un programma gratuito e open source che consente di modificare mesh e nuvole di punti. Viene spesso utilizzato per la scansione della fotogrammetria. Netfabb Netfabb, di Autodesk, è uno strumento commerciale professionale diretto specificamente alla produzione additiva. È dotato di una serie di potenti strumenti per la preparazione e la riparazione di file 3D per la stampa 3D. Torna all'Indice Software di gestione stampa I programmi di gestione stampa servono per comunicare in modo diretto con la stampante 3D. Tramite i software di gestione stampa è possibile inviare e ricevere istruzioni, come comandi di avvio, spegnimento, o di interrogazione. Questi programmi sono anche chiamati "client software" e sono disponibili sia in versione open source che proprietaria. I programmi proprietari sono, solitamente, in grado di dialogare esclusivamente con specifici modelli di stampanti 3D. Questo accade perché vengono progettati su misura su specifici dispositivi o macchinari a seguito di accordi tra produttori di macchine e software house. OctoPrint OctoPrint è uno degli strumenti di gestione della stampa più popolari disponibili. È un'interfaccia basata sul Web, in esecuzione su un Raspberry Pi collegato alla stampante 3D, che consente il controllo dettagliato della stampante, il monitoraggio, lo slicing e la stampa wireless. Con tutta una serie di plug-in disponibili, è uno strumento incredibilmente potente per eseguire tutta la stampa 3D in un unico posto. PrintRun PrintRun è un altro potente strumento di gestione della stampa. Come OctoPrint, è dotato di controllo della stampante 3D, slicing e rilascio di stampa. Con così tante impostazioni e parametri disponibili, tuttavia, non è per i nuovi arrivati alla stampa 3D. Torna all'Indice Stampanti 3D economiche da usare con software gratuiti Usare software gratuiti è sicuramente una soluzione efficace per risparmiare soldi. In più, se combini un software gratuito con una stampante 3D economica, il risparmio è assicurato! Tra le stampanti economiche puoi trovare delle ottime macchine, ideali sia per principianti che per esperti. Il segreto sta nell'acquistare quella che meglio risponde alle tue necessità. Di seguito lascio il link alla mia guida aggiornata alle 10 migliori stampanti 3D economiche. Invece, se hai ancora bisogno di capire meglio come si suddividono le stampanti 3D, questa è la guida che fa per te: Torna all'Indice

Dopo aver affrontato la prima parte della guida a Repetier-Host (qui il LINK), ecco a voi la seconda parte che conclude la guida: Attivazione dell'estrusore Prima di lanciare la stampa devo attivare l'estrusore premendo l'apposito pulsante evidenziato in rosso nell'immagine sottostante. Noto che in alto, nel pannello dei comandi manuali, compare la scritta "Heating Extruder" che rappresenta la conferma del riscaldamento dell'estrusore, inoltre, si può osservare che il valore in gradi della temperatura, subito sotto il pulsante appena premuto, aumenta gradualmente fino ad arrivare, nel mio caso, a 200 °C. Controllo della temperatura e stampa Cliccando sul tab "Temperature Curve", sotto il pulsante di connessione PC-stampante, si passa dalla visualizzazione dell'oggetto nello spazio tridimensionale ad una schermata con due grafici. Il primo è costituito dai minuti, in ascissa, e dalla temperatura, in ordinata La curva viola rappresenta la temperatura di estrusione ed è costante, al valore, nel mio caso, di 200°C. Le altre due curve, la rossa e l'arancione rappresentano rispettivamente la temperatura effettiva dell'estrusore e la media delle temperature fino a quel momento registrate. Come si può notare, non sono costanti e manifestano un comportamento crescente fino ad attestarsi, entrambe, alla temperatura di estrusione. Solo quando entrambe le curve raggiungono la curva viola, è possibile far partire la stampa premendo sul pulsante "Run Job" evidenziato in rosso. Dopo qualche secondo inizierà il processo di stampa. Nel caso in cui si voglia interrompere la stampa, basta premere sul pulsante "Kill Job" accanto a "Run Job". Controlli manuali Cliccando sul tab "Manual controls" in alto a destra, compare un pannello che consente di controllare in maniera diretta gli spostamenti dell estrusore lungo i tre assi, ma non solo. Le frecce presenti nel riquadro evidenziato in verde rappresentano i movimenti possibili. Cliccando opportunamente sulle freccie possiamo incrementare o decrementare gli spostamenti. Per esempio, nel mio caso, si può notare che mentre l'asse X e Y sono entrambi fermi a 0, l'asse Z è a +10mm, questo perchè, cliccando sulla freccia, in direzione positiva, ho imposto uno spostamento dell'estrusore, verso l'alto, di 10mm. Cliccando, invece, sulle icone delle case, si riporta l'estrusore in posizione "Home", tale posizione può essere generale, icona senza lettere, oppure relativa a ciascun asse, separatamente. Gli spostamenti manuali, come già anticipato, sono fondamentali per calibrare la stampante e possono farci anche capire, soprattutto la prima volta, se tutto funziona correttamente, ovvero, se imponendo uno spostamento verticale di 10mm la mia stampante rimane impassibile, oppure lo spostamento avviene in senso contrario a quello che mi aspetto, capisco che c'è qualcosa che non va. Tuttavia il pannello dei controlli manuali è utile anche per controllare l'estrusore, come abbiamo visto precedentemente, l'eventuale piatto riscaldato e la ventola, come si può notare nel riquadro in rosso. Siete curiosi di vedere il risultato finale? ecco come la nostra Printrbot Simple ha stampato lo squalo adoperando lo slicer Slic3r. Concludendo, sia Repetier-Host che Cura sono due software molto validi, in particolare consiglio Cura ai meno esperti, sicuramente è più intuitivo ed i parametri sono gestibili più facilmente (qui potete trovare la guida a Cura: LINK). Nel libro "La caffettiera del masochista" di Donald A. Norman vi è una riflessione molto interessante sul paradosso della tecnologia, ovvero che "..l'aumento di funzionalità generalmente viene a prezzo di un aumento di complessità". Repetier-Host consente di effettuare più operazioni ma è sicuramente più complesso, il primo impatto a volte può essere anche un po' traumatico, vista la quantità di impostazioni da settare. Risulta sicuramente imprescindibile nel caso in cui si vogliano usare i comandi manuali o nel caso in cui si voglia avere un controllo più accurato del processo di stampa. Per qualsiasi domanda o dubbio, non esitate a scrivere sul forum.

Abbiamo già affrontato, in una guida precedente, l'argomento slicing definendo, in particolare, di cosa si tratti ed analizzando i parametri base di uno degli slicer più diffusi, Cura (questo è il LINK per la guida). Tuttavia esistono anche altri programmi ugualmente validi ed uno di questi è sicuramente Repetier-Host. Per essere precisi, Repetier-Host non è lo slicer vero e proprio ma è un programma che ci consente di effettuare diverse operazioni, tra cui principalmente lo slicing, scegliendo a seconda delle preferenze che slicer usare tra Slic3r e Skeinforge. Repetier-Host non è così immediato come Cura a livello di user-experience ma risulta fondamentale nel caso in cui, per esempio, si possieda una stampante da ricalibrare spesso. Mi spiego, molte stampanti in commercio sono reperibili già assemblate e calibrate e non necessitano di essere ricalibrate con gran frequenza; per le stampanti DIY il discorso cambia, bisogna calibrarle da se almeno la prima volta e spesso, successivamente, il piatto va ricalibrato dopo un tot di tempo, in funzione del tipo di stampante che si possiede e dell'uso che se ne fa. Di sicuro una buona calibrazione del piatto incide fortemente sulla qualità della stampa. Repetier-Host possiede un pannello di controlli manuali della stampante che risulta imprescindibile in caso di calibrazione e non solo. Ma procediamo con ordine, partendo dal primo avvio del programma. Download ed installazione di Repetier-Host Repetier-Host è scaricabile gratuitamente dal sito (LINK) ed è compatibile con i sistemi operativi Windows, Mac OS e Linux. Una volta scaricato ed installato, analogamente anche a quello che si farebbe con Cura, bisogna settare i parametri della stampante. Questi parametri in realtà dipendono quasi tutti dal tipo di stampante che si possiede. In questa guida mostrerò nello specifico le impostazioni da usare per una Printrbot Simple cercando di fare, nei limiti del possibile, un discorso il più generale possibile, quindi niente paura per gli utenti in possesso di stampanti diverse dalla Printrbot. In ogni caso consiglio sempre di tener d'occhio il sito dell'azienda produttrice della propria stampante poichè, in genere, tra i vari contenuti, sono presenti anche delle guide al settaggio dei parametri di stampa. In alternativa, se avete difficoltà o dubbi, potete scrivere sul nostro forum. Impostazioni stampante con Repetier-Host Cliccando su "Printer Settings", nel riquadro rosso nell'immagine sottostante, si aprirà una finestra di dialogo costituita da quattro tab. Il primo, "Connection", è relativo alla connessione tra il PC e la stampante. In particolare segnalo che, a prescindere dalla stampante che si possiede, il campo il campo "Port" potrebbe variare in base a come è stata riconosciuta la stampante dal PC quindi basta scegliere il valore disponibile dopo aver connesso la stampante via USB. Cliccando sul secondo tab, "Printer", è possibile settare dei parametri un po' più familiari rispetto a quelli della finestra precedente, nel mio caso ho impostato la temperatura di default dell'estrusore a 200°C e la temperatura del piatto a 0°C perchè la Printrbot in questione non possiede piatto riscaldato. Il numero di estrusori è 1. Le due velocità, "Travel Feed Rate" e "Z-Axis Feed Rate" sono relative ai controlli manuali. Consiglio di spuntare tutte le caselle che compaiono nella finestra e che sono relative al caso in cui si decida di interrompere la stampa. "Park Position" indica la posizione di stand-by, in particolare dalle mie impostazioni si nota che in caso di interruzione di stampa, l'estrusore si posizionerà in posizione stand-by corrispondente alle coordinate (0;0;0). Il tab "Printer Shape" è quello che più dipende dalle proprietà della stampante, sostanzialmente si settano le dimensioni dell area di stampa, nel mio caso 10x10x10 cm e si impostano le posizioni "Home" relative a ciascun asse, nel mio caso il minimo per tutti, quindi in posizione (0;0;0). La posizione "Home" in generale è diversa da "Park Position" vista nel tab precedente. Per comodità mia ho stabilito la loro coincidenza ma non è una regola. Per quanto riguarda il tab "Advanced", consiglio di lasciare le impostazioni di default che si vedono nell'immagine sottostante. Importazione file STL in Repetier-Host Cliccando sull'apposita icona evidenziata in rosso nell'immagine sottostante, nel tab "Object Placement", è possibile inserire l'oggetto che si vuole stampare. Per comodità ho importato un oggetto scaricato da Thingiverse al link seguente (http://www.thingiverse.com/thing:14702/#files). Come si può notare, nel riquadro in verde sono presenti delle informazioni sull'oggetto inserito, per esempio che si tratta di una mesh, che non ci sono collisioni, che è un solido manifold e che non presenta particolari criticità a livello di intersezioni di triangoli o lati (per saperne di più leggere l'articolo sulla modellazione degli oggetti). Assegnando opportunamente dei valori a "Translation" possiamo impostare la posizione dell'oggetto all'interno del volume di stampa, con "Scale" possiamo modificarne le dimensioni e con "Rotate" possiamo farlo ruotare attorno ad uno o più assi. Altri comandi gestibili da questa stessa finestra sono richiamabili dalle icone accanto a quella dell'importazione dell'oggetto, evidenziate nel riquadro giallo e ci consentono, per esempio, di centrare l'oggetto all'interno dell'area di stampa oppure rimediare ad eventuali problemi inierenti alle normali della mesh. Slicing tramite Repetier-Host Cliccando sul tab "Slicer" abbiamo due possibilità, scegliere se usare lo slicer Slic3r oppure Skeinforge. Di default è attivo Slic3r ma è sufficiente cliccare su "Active" in Skeinforge per cambiare slicer. Personalmente raccomando il primo, più che altro perchè ho riscontrato, da esperienze personali e da opinioni di altri utenti, che Slic3r è più immediato ed user-friendly. Quindi al momento, per questa guida, ci focalizzeremo sullo slicer Slic3r riservando ad un eventuale altro articolo il confronto tra Slic3r e Skeinforge. Configurazioni Slic3r Una volta scelto lo slicer, si devono configurare delle opzioni che, come è noto, variano da oggetto ad oggetto in funzione delle caratteristiche e delle proprietà che si vogliono conferire. Cliccando su "Configure", riquadro rosso immagine in basso, si aprirà una finestra di dialogo avente tre tab e per ciascuno di essi dei sottomenù. Partiamo da "Print Settings", in particolare dal primo sottomenù, "Layers and perimeters" e notiamo che compaiono delle impostazioni di default. I parametri devono essere modificati in funzione delle nostre esigenze ed in seguito bisogna salvare le modifiche mediante l'apposita icona "save". Quando si salva il programma da la possibilità di dare un nome alle impostazioni scelte, in modo tale da poterle facilmente richiamare per le stampe successive. Nel mio caso, ho deciso di chiamare le impostazioni con il nome "Mr.Jaws2" come si vede dal menù a tendina evidenziato in verde. I parametri da settare sono abbastanza familiari e non troppo diversi da quelli visti nella guida a Cura, quindi in "Layer height" andrà un valore inferiore al diametro dell'ugello e che dipende dalla qualità che si vuole conferire all'oggetto, in genere si usa 0,1 per oggetti che richiedono una maggiore accuratezza e 0,35/0,4 per stampe che non richiedono particolare dettaglio. Possiamo gestire agilmente diversi parametri, tra cui l'altezza del primo layer, il contorno esterno vericale "Vertical Shell", il numero di layer da impiegare per la base superiore ed inferiore "Horizontal Shell". Sempre rimanendo in "Print Settings" passiamo al secondo sottomenù, "Infill", in cui possiamo gestire, tra le varie cose, la densità del riempimento, il tipo di trama che verrà adoperata, l' eventuale inclinazione del pattern di riempimento. Io ho usato riempimento 15% e pattern lineare inclinato a 45° sia per il riempimento che per le basi. Nel sottomenù "Speed" si possono gestire le velocità, parlo al plurale perchè non è affatto detto che l'oggetto debba essere stampato tutto alla stessa velocità, anzi. Per i bridges o il materiale di supporto ci si può permettere di adoperare valori superiori. Tuttavia modificare le velocità è un'operazione che si raffina con l'esperienza e con molte prove e che, ancora una volta, è influenzata sia dal tipo di stampante che dall'oggetto che si vuole realizzare. Consiglio di mantenere i valori di default. In "Skirt and brim" si può scegliere il numero di giri della skirt, la distanza di quest'ultima dall'oggetto, la sua altezza in termini di layers e l'ampiezza del brim. Nel sottomenù "Support material" si possono gestire tutte le impostazioni relative all'eventuale materiale di supporto, per esempio se inserirlo, a partire da quale inclinazione (il valore 0 corrisponde ad un inserimento automatico) e al raft. Tralasciamo gli altri sottomenù visto che in questa guida analizziamo più che altro le funzioni principali di Repetier-Host e passiamo direttamente al secondo tab, "Filament settings". Nel primo sottomenù, "Filament", bisogna inserire i parametri relativi al filamento usato e le temperature di estrusione. Anche in questo caso parlo al plurale perchè il primo layer può essere settato ad una temperatura diversa rispetto agli altri, in genere di poco superiore. Per quel che concerne il piatto, nel mio caso la temperatura è nulla in entrambi i casi vista l'assenza del piatto riscaldato. Il sottomenù "Cooling" riguarda principalmente le impostazioni della ventola, e ovviamente sappiamo che possono variare moltissimo in funzione del materiale che si è scelto di adoperare. Anche in questo caso salvo le impostazioni relative al filamento fornendo un nome ad hoc, "1.75mm PLA_MrJaws". Dell'ultimo tab, "Printer settings" ci interessano prevalentemente il primo ed il terzo sottomenù. In "General" inseriamo le informazioni riguardanti l'area di stampa ed il numero di estrusori. Saltiamo "Custom G-code". Avendo un solo estrusore, riscontriamo solo il sottomenù "Extruder1", se avessimo inserito nel sottomenù precedente 2 o 3 estrusori avremmo avuto anche i sottomenù "Extruder2" ed "Extruder3". I parametri riguardano prevalentemente il diametro dell'ugello e la retrazione. Salvo le modifiche ed assegno un nome appropriato, nel mio caso "Simple". Generazione del G-code A questo punto premiamo su "Slice with Slic3r" ed attendiamo che si generi il G-code. Le operazioni fin qui descritte possono essere effettuate anche a stampante disconnessa. Adesso premendo il pulsante di connessione in alto a sinistra, nel riquadro rosso, si connette la stampante al PC. GUIDA A REPETIER-HOST - PARTE II

Con l’obiettivo di consentire a progettisti e ingegneri di abbracciare le nuove possibilità della stampa 3D, Stratasys sta facendo numerosi sforzi per rimuovere complessità nei processi di preparazione dei modelli per la stampa 3D. Con le nuove funzionalità avanzate di GrabCAD Print, Stratasys mira a semplificare il passaggio dalla progettazione alla stampa 3D. Conversione CAD STL - Nella visione di Strasys non esisterà piùRendere l’interazione con il modello 3D più intuitiva e rapida può garantire la realizzazione di parti robuste, leggere e progettate appositamente per essere prodotte con tecnologie additive. Leggi la nostra guida a CURA Ultimaker, il software di slicing gratuito più utilizzato nella stampa 3DEvitando la conversione da CAD a STL, un processo molto laborioso, gli utenti sono in grado di lavorare in alta fedeltà e velocizzare il processo che prevede il passaggio dalla progettazione alla stampa 3D, con conseguente miglioramento del time-to-market e dei tempi di ritorno economico. Tutto questo permette inoltre di rendere più rapida la produzione delle parti, mantenendo al contempo un'alta possibilità di personalizzate. “Per i tecnici della progettazione e della produzione, uno dei processi più frustranti consiste nella “trasformazione” di un file CAD nel formato STL, al solo scopo di richiedere il successivo reinserimento dell’intento progettuale nel processo di stampa STL”, racconta Mark Walker, responsabile principale dei prodotti software di Stratasys. “Questo software è studiato per abbandonare questa la complessità, facendo in modo che i progettisti riducano iterazioni e cicli di progettazione, in modo da ottenere un prototipo realistico di alta qualità e una parte finale con una rapidità mai sperimentata in precedenza”. Stratasys propone quindi un sistema che elimina definitivamente la conversione CRA STL: il progettista agisce direttamente sul modello 3D ricevendo feedback immediati sui parametri di stampa che verranno usati nella realizzazione. Questa soluzione non richiede la generazione manuale di percorsi di lavorazione complessi, consentendo di ottenere le caratteristiche desiderate per le varie parti dei modelli mediante il controllo automatico dei parametri. Questa procedura avviene selezionando con semplicità le aree sulla geometria di progettazione nativa e specificando gli attributi di progettazione. Sarà la tecnologia FDM avanzata di GrabCAD a calcolare automaticamente i percorsi di lavorazione della stampa 3D. “I flussi di lavoro basati sulla tecnologia FDM avanzata di GrabCAD Print ci hanno permesso di ottimizzare le creazione delle parti rispettando le esigenze applicative e di lavorare le parti in modo più rapido di quanto fosse possibile in precedenza”, spiega Robert Heath, ingegnere per le applicazioni di fabbricazione additiva di Eckhart. “La transizione di un lavoro da un’applicazione all’altra è semplice e intuitiva”. Gli attributi di forza e rigidità sono un'ulteriore punto strategico del software, che si affiancano ad ulteriori dettagli di controllo sui riempimenti di materiale - per esempio, è possibile assicurarsi che vi sia materiale sufficiente intorno ai fori con inserti, evitando rotture o giunzioni. Proprio come Stratasys, anche l'antagonista 3D Systems lavora da anni alla semplificazione dei processi di progettazione sul software 3D Sprint. Non è un caso infatti che, in mercato dove i tempi di produzione devono essere ottimizzati al massimo, i grandi player internazionali lavorino sul costante miglioramento dei propri prodotti software.

Le tecnologie di rilievo, modellazione e stampa 3D stanno rivoluzionando il settore dei Beni Culturali, creando nuove forme di documentazione, fruizione e divulgazione. Proprio la tecnologia della stampa 3D, associata alle moderne tecniche di rilievo tridimensionale open source, consente di ottenere in tempi rapidi e a costi contenuti riproduzioni fisiche di reperti archeologici, elementi scultorei o architettonici che possono essere utilizzati a scopi differenti: per studio e ricerca, per la didattica con le scuole, per l'allestimento di percorsi museali alternativi. In quest'ottica è nato 3D ArcheoLab, un progetto di tre giovani professionisti dei Beni Culturali: Giulio Bigliardi, Sara Cappelli e Sofia Menconero. L'obiettivo del progetto 3D ArcheoLab è quello di permettere a tutti il libero e pieno accesso al nostro patrimonio culturale, facilitandone la fruizione attraverso il superamento delle barriere geografiche, fisiche e culturali. A questo scopo, 3D ArcheoLab utilizza tecnologie 3D libere, open source e low-cost per creare nuove forme di conoscenza, divulgazione e accessibilità del nostro patrimonio. 3D ArcheoLab si rivolge a tutti quei musei che vogliono rinnovare il proprio percorso espositivo e i propri servizi online e offline, attraverso un approccio più tecnologico, più innovativo e più coinvolgente. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/07/1-3d-archeolab-scanner-e-stampa-3d-monumenti-stampa-3d-forum.jpg Il primo passo è quello di creare una galleria fruibile liberamente online, anche in mobilità, e popolata di modelli 3D di reperti museali (un esempio: 3d-archeolab.sketchfab.me). Il team di 3D ArcheoLab è infatti specializzato nella realizzazione di rilievi e modelli 3D ad alta risoluzione di oggetti utilizzando esclusivamente software libero e open source. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/07/2-3d-archeolab-scanner-e-stampa-3d-monumenti-stampa-3d-forum.jpg Il secondo passo è quello di riprodurre gli oggetti rilevati in 3D attraverso la tecnologia della stampa 3D. Tali riproduzioni sono gli strumenti più efficaci per creare originali attività didattiche per le scuole e per gli studenti, nella convinzione che l’approccio tecnologico e lo sviluppo di soluzioni innovative che riuniscono educazione e intrattenimento sia il modo più efficace per migliorare la conoscenza del nostro patrimonio culturale tra le giovani generazioni. Infine, le riproduzioni vengono utilizzate per allestire all'interno dei musei percorsi tattili per non vedenti, in modo da garantire anche a loro un'esperienza di visita completa, troppo spesso legata solamente a testi descrittivi in braille o ad audioguide che in alcun modo riescono a restituire la complessità di un reperto. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/07/4-3d-archeolab-scanner-e-stampa-3d-monumenti-stampa-3d-forum.jpg Al momento 3D ArcheoLab ha attiva una collaborazione con il Museo Archeologico Nazionale dell'Umbria di Perugia e con l'Accademia Valdarnese del Poggio di Montevarchi; ha inoltre in corso un progetto su Parma, in collaborazione con il costituendo On/Off FabLab Parma. Infine, collabora con Open Téchne e l'Istituto di Formazione e Ricerca della Federazione Italiana Club e Centri UNESCO nell'organizzazione di attività di formazione nel campo del software libero e dei Beni Culturali. 3D ArcheoLab: dall'oggetto reale alla riproduzione Il miglior modo che abbiamo oggi per una corretta documentazione di un qualsiasi oggetto è il rilievo tridimensionale, poiché consente di ricreare un modello virtuale identico all’originale, metricamente corretto e fotorealistico. Un modello 3D ci permette di estrarre un qualsiasi rilievo bidimensionale dell’oggetto, come prospetti, piante o sezioni, nonché di ricreare materialmente l’oggetto grazie alla tecnologia della stampa in 3D. Uno dei limiti principali ad un uso diffuso delle tecnologie di rilievo 3D (su tutte laser scanning e fotogrammetria) nell’ambito dei Beni Culturali è dato dal costo elevato per l’acquisto delle strumentazioni necessarie e delle rispettive applicazioni, spesso nell’ordine delle decine di migliaia di euro. Tuttavia, oggi esistono tecnologie e software liberi e open source che, partendo da semplici immagini digitali, consentono di ottenere un accurato rilievo 3D semplicemente utilizzando una macchina fotografica digitale, anche compatta, e un PC di medie prestazioni, come un notebook. Il primo passaggio fondamentale è ovviamente l’acquisizione di buone fotografie digitali. In questa fase è certamente utile l’utilizzo di una buona macchina fotografica, anche se camere compatte e addirittura smartphone hanno dato buoni risultati (qui un esempio). In certe situazioni può essere molto utile l’uso di un cavalletto, sopratutto in luoghi chiusi con poca luce dove il rischio di ottenere immagini mosse è molto alto; è infatti da evitare l’uso del flash. Può risultare utile anche l’uso di un manfrotto nei casi in cui l’oggetto da fotografare sia particolarmente alto e diventi impossibile scattare fotografie anche della parte più elevata dell’oggetto. Quando scattiamo le fotografie dobbiamo sempre considerare la tridimensionalità dell’oggetto che abbiamo di fronte. Per ottenere un rilievo completo e accurato è indispensabile scattare foto tutt’attorno all’oggetto: su tutti i lati, sopra e, se possibile, anche sotto. Ogni porzione dell’oggetto deve comparire in almeno tre fotografie e ogni foto deve avere un margine di sovrapposizione del 60% circa con quelle adiacenti. In pratica, si scatta una prima fotografia, poi ci si sposta un po’ di lato e se ne scatta un’altra, e così via finché abbiamo compiuto un giro completo attorno all’oggetto e non siamo tornati al punto di partenza; è consigliato scattare una fotografia almeno ogni 15 gradi di spostamento. Il software Una volta scattate le fotografie dell'oggetto, possiamo elaborarle con il software libero Python Photogrammetry Toolbox - PPT. Dopo aver aperto il software (è possibile installarlo sia su GNU/Linux che su Windows: si rimanda al sito dello sviluppatore per tutti i dettagli), il primo passo è caricare la cartella contenente le immagini nel tab "Check Camera Database" e qui inserire la larghezza in mm del sensore CCD della macchina fotografica che abbiamo utilizzato (se non si ha a disposizione il manuale, basta fare una veloce ricerca su Google). Il secondo passo è caricare la cartella delle immagini nel tab "RunBundler": questo processo orienterà nello spazio le immagini ricostruendo i punti di presa di ciascuna immagine. Al termine di questo processo PPT crea una cartella temporanea con i risultati parziali dell'elaborazione. Il secondo e ultimo passaggio consiste nel caricare tale cartella temporanea nel tab "RunCMVS/PMVS" e al termine di questo passaggio il software avrà creato una nuvola di punti 3D degli oggetti che abbiamo fotografato; il risultato, in formato PLY, è visibile all'interno della solita cartella temporanea (percorso /tmp/"nome-cartella-temporanea-creata-da-PPT"/pmvs/models/). Per visualizzare il risultato possiamo utilizzare il software libero MeshLab: qui è possibile caricare la nuvola di punti creata da PPT, ripulirla dai punti in eccesso e creare la mesh lanciando il comando "Surface Reconstruction: Poisson" (sul canale YouTube degli sviluppatori si trovano molti tutorial). La stampa 3D A questo punto ci basta esportare il file in formato STL e aprirlo con un software di slicing, come CURA o Slic3r, per creare il file GCODE da dare in pasto ad una stampante 3D. Ecco quì un video riassuntivo di tutta la procedura: Il progetto 3D ArcheoLab sta rivoluzionando il mondo dei Beni Culturali in modo innovativo, sfruttando software open source e nuove tecnologie che piano piano stanno diventando accessibili a tutti. Per chi volesse approfondire l'argomento del software di Slicing per un oggetto 3D, consigliamo la consultazione della guida apposita a CURA Slicer: LINK

Sono diversi mesi che l'abbiamo capito: 3D Systems si sta rivoluzionando, cercando di rendere i propri prodotti sempre più funzionali dal punto di vista produttivo. Dopotutto, quando si parla di stampa 3D professionale non bisogna scherzare, anche dal punto di vista dei software. 3D Systems lo sa e non è un caso se, proprio in questo momento, sta sviluppando 3DSprint, un nuovo software che integra funzionalità di fixing, editing e preparazione del file per la stampa 3D. 3DSprint, un progetto rivoluzionario per le macchine 3D Systems Con 3DSprint, 3D Systems sta cercando di creare un software che sia in grado di gestire le fasi che precedono quella di preparazione del file di stampa, accompagnando l'utente dalla fase di progettazione e correzione del file importato alla produzione finale. Disponibile solo a pochi in modalità Beta Testing, 3DSprint è stato provato dai nostri partner di Prototek per sperimentarne le potenzialità nell'utilizzo delle proprie stampanti 3D. 3DSprint, le funzionalità 3DSprint sarà in grado di effettuare operazioni booleane, fixing, editing, hollows, gestione triangoli, applicazione di textures, painting superficiale e gestione delle code di stampa sulle stampanti 3D Systems. Direttamente dal software potremo saltare da una macchina all'altra, gestendo in contemporanea anche stampanti con tecnologie diverse. Le macchine potranno essere gestite tranquillamente in rete, in modo da avere tutto sotto controllo all'interno di un solo software. Gli screenshot che vedrete di seguito vi mostreranno le varie funzionalità di 3DSprint (vi ricordo che il software è ancora in beta test), impostato per lavorare con una 3D Systems ProJet 2500 Plus. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-01.jpg Non appena selezionata la macchina, il software fornisce tutta una serie di informazioni riguardo al suo stato attuale, come la tipologia e la quantità di materiali pre-caricati. Queste impostazioni possono essere cambiate molto velocemente su 3DSprint, preparando per ogni lavorazione un Job diverso a seconda delle impostazioni che si vogliono usare. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-02.jpg http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-03.jpg La selezione dei materiali è estremamente diretta: per impostare materiali diversi sullo stesso oggetto è sufficiente selezionare la parte di modello interessata e applicare il materiale dal menu a tendina. Avendo selezionato in precedenza la stampante con cui lavorare, i materiali mostrati saranno solamente quelli effettivamente utilizzabili. In questo esempio, la sfera è stata tagliata a metà e una parte verrà stampata in ABS-like rigid white, mentre la seconda metà sarà prodotta con una miscela di elastomero e plastica nera. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-05.jpg La generazione dei supporti avviene in maniera automatica, ma è possibile andare a modificarli a seconda del materiale. L'ottimizzazione degli spazi e dei tempi di stampa viene fatta automaticamente, mentre sono messi a disposizione anche tutti i comandi di base per muovere, ruotare e scalare gli oggetti. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-06.jpghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-07.jpg Le funzioni di editing integrate comprendono quella di frazionamento di oggetti (un vero e proprio strumento di taglio) e di svuotamento (per risparmiare materiale). http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-08.jpghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-09.jpg Inoltre, è possibile applicare caratteri e scritte sugli oggetti, selezionando il font preferito, estrudendo o incidendo i testi sulle superfici. Ottimi risultati si ottengono anche con l'applicazione di loghi e textures.http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-011.jpg http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-010.jpghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-013.jpghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-012.jpgGli oggetti possono essere colorati, in toto o in parte, seguendo le singole superfici o con uno strumento simile al pennello. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-014.jpghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-016.jpg Ogni modifica apportata allo stesso modello può essere salvata come Job, inserendolo poi alla coda di stampa. I file prodotti sono poi facilmente recuperabili sempre all'interno di 3DSprint. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/06/3dsprint-3d-systems-017.jpg Con lo sviluppo di 3DSprint è chiaro che l'obiettivo di 3D Systems è quello di rendere ancora più snella la preparazione dei file per la stampa 3D. Avere sotto mano tutti quei comandi di editing di base, comuni ai software di modellazione tridimensionale, permetterà sicuramente di velocizzare la produzione e le fasi di preparazione dei file. Al momento, il software supporta solamente le stampanti ProJet 1200, ProJet 2500 e 5500X, ma è certo che successivamente saranno integrate tutte le altre macchine di 3D Systems (già presenti nei file di installazione del software). Non ci resta quindi che aspettare ulteriori sviluppi, sperando che il rilascio al pubblico di 3DSprint non richieda ancora troppo tempo.

Questi ultimi giorni sono stati molto intensi per Sharebot. L'azienda brianzola infatti ha avviato una campagna di crowdfunding su "Indiegogo" per poter dar vita ad un nuovo prodotto hardware, Sharebox 3D, che consentirà di controllare da remoto qualunque stampante 3D, semplificando e rendendo user friendly l'intero processo di stampa (per informazioni più precise, leggete un nostro precedente articolo o visitate il sito ufficiale di Sharebox3d). Nonostante siano passati solo pochi giorni dalla divulgazione delle prime informazioni e delle caratteristiche di questo prodotto, il web è stato inondato di commenti ed opinioni molto diversi tra loro e riguardanti la reale utilità e novità di questo dispositivo. L'articolo che vi proponiamo oggi vuole rappresentare una mediazione tra le due posizioni estreme; presenteremo delle "possibili" alternative alla Sharebox 3D ed in questo modo mitigheremo sia gli entusiasmi di chi lo ritiene un prodotto assolutamente unico e primo nel suo genere, sia le critiche aspre di chi sostiene che sia un prodotto inutile. La presenza di possibili alternative, infatti, conferma che è un prodotto molto utile, tant'è vero che anche altre aziende si sono dedicate allo sviluppo di dispositivi del genere. Premetto, inoltre, che la maggior parte di questi dispositivi è ancora in fase di industrializzazione quindi non è ancora possibile individuare con precisione i pregi e difetti di ciascuno di essi. Ci limiteremo quindi a presentarli sinteticamente, basandoci sulle informazioni fornite dalle case produttrici. 1) Astroprint http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/astroprint-wireless-3d-printing-software-1.jpg Astroprint è un prodotto lanciato sempre tramite una piattaforma di crowdfunding da una startup californiana, 3Dagogo. Si tratta di una piattaforma che da la possibilità di controllare la propria stampante attraverso un qualsiasi dispositivo (smartphone, tablet ecc) ed è composta da una parte hardware ed una software. Astrobox è la parte hardware, si tratta di un case in acrilico contenente una scheda pcDuino v2, due volte più veloce di Raspberry Pi, che si connette alla stampante tramite cavo USB ed in wifi agli altri dispositivi. La parte software è costituita da AstroPrint.com ed in seguito alla creazione di un proprio account, l'utente può accedere a servizi di slicing, organizzazione ed archiviazione dei modelli nel cloud. Collegando una webcam è possibile monitorare il processo di stampa in corso. Il prezzo di questo di $ 149, webcam esclusa, in alternativa è possibile caricare il software Astroprint sulla propria Rasperry Pi o PcDuino. 2) Printtopeer http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/api-printtopeer-1.pnghttp://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/PrintToPeer-indiegogo-1.png Ci troviamo sempre in Nord America, in Canada questa volta ed anche in questo caso la startup PrintToPeer si è affidata al crowdfunding per realizzare il proprio dispositivo. L'idea alla base del progetto era quella di avere un'interfaccia unica per controllare stampanti 3D diverse. Per realizzare il proprio obiettivo, PrintToPeer ha scelto di adoperare un'applicazione dedicata e come hardware Raspberry Pi, connettendolo alla stampante 3D mediante cavo USB e in wireless agli altri dispositivi. Analogamente al caso precedente, l'utente può accedere a servizi di slicing, gestione e riparazione dei file tramite il cloud e connettendo una webcam alla Raspberry Pi, può monitorare il processo in real time. Da segnalare è la collaborazione con 3D Hubs che mira a rendere ancora più immediata e rapida la stampa di oggetti modellati da terzi sulla propria stampante 3D. La campagna di raccolta fondi è stata lanciata su Indiegogo ed al momento è stata rilasciata solo una versione beta del prodotto. 3) The Whip The Whip è un dispositivo sviluppato da 3D Pioneer Systems ed analogamente ai casi precedenti, ha come obiettivo il miglioramento del processo e dell'esperienza di stampa. Attualmente è solo un prototipo ma è stato pensato per essere compatibile con tutte le stampanti 3D attualmente presenti sul mercato. Gli utenti possono connettere in rete le proprie stampanti mediante il wifi, visualizzare gli oggetti su uno schermo LCD touch screen prima di lanciarli in produzione e controllarne lo stato d'avanzamento in tempo reale. Sarà possibile, inoltre, condividere le fasi del progetto sui principali social network. 4) Octorpint http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/screenshot-controls-octoprint.png Una valida alternativa OpenSource è sicuramente Octoprint, un software di controllo remoto per stampanti 3D da caricare su board Linux based come la Rasperry Pi e Beagleboard Black. La lista delle Features è molto ricca:, include una vasta compatibilità con le stampanti in commercio, la possibilità di caricare i file gcode attraverso wifi, come permette di eseguire automaticamente lo slicing del file stl attraverso Slic3r e Cura core, per poi essere stampato con facilità. Inoltre Octoprint offre la possibilità di collegamento di una webcam per il controllo remoto della stampante con un interessante funzione di creazione di Timelapse della stampa. Il software è completamente gratuito e sono disponibili le "immagini" per Raspberry pronte per essere caricate senza troppe difficoltà. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/01/1-DSCN5385.jpg Oltre a questi esempi appena enunciati esistono anche altre possibilità per controllare da remoto la propria stampante 3D, una su tutte è il kit ZUBI presentato al Rome Maker Faire di ottobre 2014, costituito da hardware e software open-source, facile da assemblare, molto economico ma sicuramente indirizzato ad un target leggermente diverso rispetto a quello dei tre esempi precedenti. In quest'ultimo caso, infatti, è richiesto all'utente l'assemblaggio di un kit che, a seconda dei casi, può risultare un'operazione più o meno impegnativa considerando inoltre che non tutti i possessori di stampanti 3D hanno voglia di "smanettare", passatemi il termine, con circuiti, cavi e sensori. A partire da quest'ultima considerazione vorrei proporre ai lettori una breve riflessione: Il fatto che un prodotto esista già in una certa forma e pensato per un certo tipo di utenti non implica che il prodotto stesso non possa essere implementato o migliorato o trasformato in futuro per consentirne l'uso ad un altro target. Le novità possono essere rappresentate anche da un diverso uso o da una maniera migliore di usare un prodotto che già esiste; l'aratro in legno e l'aratro pesante sono, concettualmente la stessa cosa, eppure il secondo ha determinato una rivoluzione in ambito agricolo. Per qualsiasi informazione, dubbio e perchè no, anche polemica vi invitiamo a scrivere sul forum.

Esistono diversi tipi di software CAD, ognuno di essi funziona in modo diverso anche se tutti hanno come obiettivo quello di riuscire a farci modellare l'oggetto che desideriamo. La differenza tra i software di modellazione 3D sta nel modo in cui avviene la modellazione stessa e la scelta di utilizzare un software rispetto un altro dipende da cosa dobbiamo modellare. Le tipologie di software CAD sono: solido, scultoreo, parametrico. MODELLAZIONE 3D SOLIDA I software di modellazione 3D solida si basano sulla tecnologia CSG, ossia "geometria di costruzione dei solidi". Questa tecnologia offre la possibilità di avere delle forme prestabilite, chiamate "primitive", attraverso le quali si andranno a definire oggetti più complessi grazie all'unione o alla modifica di una o più primitive. Per primitive si intendono cilindri, cubi, piramidi, sfere, ecc. Questi software risultano più intuitivi per chi si trova alle prime armi, semplificando notevolmente l'attività di modellazione e produzione del modello 3D. I programmi gratuiti più famosi che utilizzano il metodo di modellazione dei solidi sono Google SketchUp, Autodesk 123D, Tinkercad e Blender. Tra i programmi a pagamento vi segnaliamo 3D Studio Max, Rhinoceros e Cinema 4D. Tutti questi sono software con enorme potenziale. Mentre SketchUp è un software gratuito, 3D Studio Max offre una maggiore capacità di calcolo, oltre che la possibilità di gestire maggiormente il proprio modello. La scelta di un software rispetto un altro deve stare nelle necessità di chi lo utilizzerà. [gallery link=file" columns="7" ids="3769,3767,3770,3771,3765,3766,3768] MODELLAZIONE 3D SCULTOREA I software di modellazione 3D scultorea permettono di creare oggetti scolpendo forme tridimensionali di base. Di solito le forme di base vengono scolpite a mano libera, permettendo di ottenere superfici più aggraziate e naturali. Si può quindi intuire come questa tipologia di modellazione 3D sia adatta per disegnare figure, facce, oggetti naturali o organici. Superfici piatte e regolari risulteranno meno precise rispetto all'utilizzo di altre tipologie di modellazione. I software più famosi di questa tipologia sono ZBrush, Sculptris, FreeForm, Mudbox, 3D-Coat. Esistono poi diversi modellatori poligonali che integrano strumenti per scolpire oggetti e figure, come Blender, Maya, Rhinoceros, 3D Studio Max, Modo, Cinema 4D e SketchUp. [gallery link=file" columns="7" ids="3774,3775,3776,3777] MODELLAZIONE 3D PARAMETRICA Esistono poi i software di modellazione 3D parametrica. Questi permettono di disegnare oggetti tridimensionali usando programmi di scrittura contenenti i parametri dell'oggetto. Vengono quindi combinate diverse forme tra di loro, definendo in modo estremamente preciso ogni minima variazione di superficie o volume grazie all'impostazione dei parametri. Alcuni software di modellazione parametrica sono Grasshopper e OpenSCAD. [gallery link=file" columns="7" ids="3780,3781] Attraverso i software CAD andremo quindi a salvare il nostro modello 3D nel formato STL (stereolitografia) da dare in pasto al software slicer. Hai ancora dubbi su questo argomento? Chiedi aiuto sul forum! VAI ALLA GUIDA AI SOFTWARE SLICER TORNA ALLA GUIDA AI SOFTWARE PER LA STAMPA 3D TORNA ALL'INDICE

Giovedi 3 dicembre è iniziata Makars, la prima Scuola in Italia di Fabbricazione Digitale per i Beni Culturali. L'obiettivo di Makars è di portare le tecnologie proprie dei makers tra i professionisti che si occupano del patrimonio culturale, per rinnovare e migliorare i processi legati alla conservazione, valorizzazione e fruizione del nostro patrimonio storico-artistico. Questa prima edizione di Makars è organizzata in collaborazione con 3D ArcheoLab e si svolge a Roma, ospitata negli spazi del FabLab SPQwoRk. La Scuola prevede un programma formativo molto ricco e impegnativo: 10 settimane di lezione più un mese di project work, per un totale di 160 ore tra lezioni frontali e laboratori pratici. Makars è sostenuta dai alcuni dei più importanti protagonisti del mondo della fabbricazione digitale: 3D ArcheoLab, SPQwoRk, 3D Flow, 3D Italy, 3DPR, 3DZ, ON/OFF FabLab Parma, Lumi Industries, Scaninabox, Sharebot, TreeD Filaments, WASP. Grazie al loro sostegno è stato possibile allestire un FabLab dedicato agli studenti della Scuola, in cui possono liberamente utilizzare strumenti di scansione 3D, software di fotomodellazione e modellazione 3D e stampanti 3D. La prima parte di Makars è interamente dedicata ai sistemi di rilievo 3D, da immagini e video digitali e con scanner 3D, e il primo corso era incentrato sul Rilievo 3D Image-Based. Oggi il rilievo tridimensionale abbraccia un insieme di strumenti e di tecnologie molto varie, ciascuna con i propri pregi e difetti. La buona regola è scegliere in ogni occasione la soluzione che ci garantisce la migliore qualità, ma questo non è possibile se prima non si ha avuto la possibilità di provare con mano le diverse soluzioni a disposizione, per comprenderne le potenzialità e i limiti. Per questo motivo durante il corso di Rilievo 3D Image-Based non ci siamo limitati a esaminare un'unica soluzione, ma ci siamo concentrati su ben tre soluzioni differenti: 3DF Zephyr, un software di fotomodellazione sviluppato in Italia da 3D Flow e particolarmente potente; Agisoft Photoscan, una delle più note applicazioni commerciali di fotomodellazione; una soluzione completamente open source basata sull'abbinamento dei software Python Photogrammetry Toolbox e MeshLab. Le tecniche di rilievo image-based, a differenza di quelle range-based, sfruttano la luce presente nell’ambiente per acquisire immagini da cui estrarre informazioni tridimensionali della scena osservata. Tra queste tecniche, la fotogrammetria è quella più nota ed utilizzata per rilievi in numerosi campi: produzione cartografica, architettura, archeologia, geologia. Tuttavia, essa richiede ancora strumentazioni e software particolarmente costosi, oltre a un approccio teorico e pratico molto complesso. Una tecnica simile, che non è altro che un’evoluzione della fotogrammetria stessa, è la fotomodellazione (Structure-from-Motion e Multi-view Stereo Reconstruction), una tecnica che ha come scopo principale l'elaborazione automatica delle immagini per l'estrazione di un modello 3D. Al momento i principali vantaggi di questa soluzione risiedono nel minor costo e nella elevata trasportabilità della strumentazione necessaria (di base serve solo solamente una buona macchina fotografica digitale e un PC). http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/01/makars-corso-fotomodellazione-2.jpg Durante il corso ci siamo concentrati in particolare sul software Zephyr: grazie alla partnership tecnica tra Makars e 3D Flow ciascun studente ha infatti a disposizione una licenza PRO per tutta la durata della Scuola. Questo ci ha permesso di utilizzare liberamente il software e di sperimentare anche le funzioni più avanzate. In particolare, gli argomenti trattati durante il corso sono stati: acquisizione delle immagini: questa è la fase fondamentale di tutto il processo ed è necessario capire come settare in modo corretto le impostazioni della macchina fotografica (ISO, bilanciamento del bianco, messa a fuoco, ecc...), come decidere la sequenza di scatto delle foto in base alla morfologia dell'oggetto da ricostruire, quali materiali e superfici presentano particolari problemi, come i metalli, e come risolverli, e in generali quali accorgimenti è necessario avere per eseguire le fotografie in modo corretto; allineamento delle immagini, generazione della nuvola di punti sparsa e densa, generazione della mesh e della texture: avendo a disposizione un buon dataset di immagini, diventa fondamentale capire come settare le impostazioni del software in ogni step dell'elaborazione per ottenere un ottimo risultato e sfruttare appieno sia le capacità del software stesso, sia quelle del computer a disposizione. In queste fasi Zephyr mette a disposizione alcuni profili predefiniti in base al tipo di oggetto che si deve rilevare e in base al grado di dettaglio del modello finale che si vuole raggiungere; questo è molto comodo per chi è alle prime armi. Man mano che si prende confidenza con il software è poi possibile passare alle impostazioni avanzate, che sono veramente tante rispetto a Photoscan, e perfezionare le elaborazioni; messa in scala del modello con una o più misure di riferimento: utilizzando almeno una misura nota sul modello, preferibilmente la distanza tra alcuni target appositamente posizionati, è possibile in modo molto semplice mettere il modello in scala, cioè attribuirgli la corretta dimensione metrica; questo è un passaggio indispensabile perché i modelli provenienti da fotomodellazione, diversamente di quelli provenienti da scansione 3D, non sono in scala: georeferenziazione del modello: utilizzando alcuni marker di coordinate note presenti nelle fotografie abbiamo visto come georeferenziare uno scavo archeologico; questa è un'operazione indispensabile se l'obiettivo del rilievo è di estrarre un'ortofoto o un DEM e produrre della cartografia; http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/01/makars-corso-fotomodellazione-5.jpg mascheratura delle immagini: i certi casi per una corretta elaborazione delle immagini può essere utile mascherarle, cioè disegnare su ogni immagine una maschera per isolare l'oggetto rilevato rispetto allo sfondo; la maschera, infatti, indica in Zephyr quale parte dell'immagine deve essere elaborata, mentre tutto ciò che non è mascherato viene automaticamente scartato. Questa operazione può essere molto utile quando abbiamo uno sfondo che crea molto "rumore" oppure se abbiamo usato una camera in posizione fissa e abbiamo fatto ruotare l'oggetto (a meno che non siamo stati previdenti e abbiamo adeguatamente isolato lo sfondo con un colore neutro bianco o nero). http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/01/makars-corso-fotomodellazione-6.jpg estrazione di un modello 3D da un video digitale: Zephyr offre una funzione molto interessante, che è quella di elaborare un modello 3D partendo non solo da immagini digitali, ma anche da un video. Zephyr infatti estrae in automatico i fotogrammi del video e li tratta come normali immagini. Il processo di estrazione è ben studiato, perché permette non solo di indicare quanti fotogrammi al secondo estrarre, ma anche di estrarre i fotogrammi meno sfuocati (attraverso un'analisi automatica della texture dei fotogrammi) e quelli meno simili tra di loro, cioè se un fotogramma è troppo simile a quello estratto in precedenza verrà scartato (la soglia di similarità può essere impostata manualmente). In questo modo diventa possibile estrarre in modo automatico un buon set di immagini per procedere con l'elaborazione. Al termine del corso abbiamo anche preso in esame una soluzione completamente open source, basata sull'abbinamento dei software Python Photogrammetry Toolbox e MeshLab; grazie a questa soluzione è infatti possibile eseguire l'intero processo che porta dalle immagini digitali al modello 3D usando solamente software libero, pertanto senza dover acquistare alcuna licenza. Questa soluzione presenta però alcuni limiti: tempi di elaborazione della nuvola di punti molto lunghi, non è possibile applicare maschere alle immagini, né georeferenziare il modello, inoltre nella fase di messa in scala non viene restituito l'errore (valore che è molto utile per capire se ci sono misure di riferimento sbagliate o deformazioni nel modello). Le esercitazioni del corso sono state tutte realizzate su reperti e opere conservate all'interno del Museo Diocesano e del Museo Archeologico di Albano Laziale. E' infatti indispensabile misurarsi con oggetti reali, non solo con esercitazioni in aula, perché solo in questo modo è possibile rendersi conto delle problematiche di un rilievo di questo tipo. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2016/01/makars-corso-fotomodellazione-4.jpg Ecco alcuni dei modelli 3D elaborati durante il corso. Seguite il nostro secondo report di Makars

Sul forum si trovano parecchie discussioni riguardo alla velocità di stampa rapportata alla qualità dell'oggetto realizzato dalla propria stampante. Molto spesso però sopratutto ai neofiti della stampa 3D questi argomenti possono portare ad una certa confusione. Con questa sorta di guida cercheremo di analizzare la velocità di stampa, una componente che è sicuramente una delle più importanti durante la fase di stampa. La velocità di stampa e accelerazione Purtroppo questo parametro, espresso in genere con due valori (velocità di stampa e velocità di traslazione), fornisce un’informazione sostanzialmente indicativa, e complessivamente poco attendibile. Per almeno un paio di motivi. Il primo è l’accelerazione. Ne abbiamo già parlato, ma lo ribadisco volentieri. Quando ci riferiamo ad un’automobile, sapere che ha una velocità massima di 200 Km/h non ci fa pensare che possa sempre andare a questa velocità. Se la useremo in città, sarà ben difficile poterla mai raggiungere. Quando parliamo di stampanti 3D, siamo invece quasi portati a pensare che le velocità dichiarate siano in qualche modo valori assoluti. In realtà, per la maggior parte dei modelli, dobbiamo considerare che una stampante 3D è un veicolo che si muove nel traffico… E che raramente, se non addirittura mai, potrà arrivare alle velocità dichiarate, perché i percorsi da compiere sono troppo brevi per raggiungerle. Il secondo motivo per il quale l’indicazione della velocità è un’informazione di per se poco significativa, è che questa viene fornita disgiunta da una corrispondente indicazione di qualità. Sostenere che una macchina può stampare a 120 mm/sec senza specificare come stamperà a quella velocità ha davvero poco senso. E già che ci siamo, chiariamo un’altra questione: le velocità di stampa sono indissolubilmente legate alle caratteristiche termoplastiche del materiale. Ad esempio, indipendentemente dalle caratteristiche della macchina, usando l’ABS non potremo mai stampare alle velocità con le quali stamperemo il PLA. Letta da un’altra angolazione, questa asserzione significa: è del tutto inutile acquistare una macchina che dichiara velocità di stampa particolarmente elevate, se lavoreremo prevalentemente con l’ABS, o altri polimeri che impongono limiti alla velocità di stampa. Semmai, investiamo meglio il nostro budget, comprando una macchina più precisa o più affidabile. Detto questo, sarebbe necessario addentrarsi un po’ più in profondità nell’aspetto qualitativo delle stampe. Appurato che per un certo materiale è possibile raggiungere determinate velocità di estrusione, precisiamo immediatamente che alla massima velocità di estrusione possibile per un certo materiale non si otterrà la massima qualità di stampa. Quindi, nel progettare una stampa, dovremo sostanzialmente scegliere se privilegiare la qualità o le prestazioni. Bene. Fatte queste iniziali premesse, scendiamo più nel dettaglio dei principali fattori che determinano la qualità delle stampe. Il piano di stampa La qualità di stampa è grandemente influenzata dalla planarità della superficie del piano di lavoro e dalla sua temperatura. Se la superficie non è perfettamente livellata e piana, presenta avvallamenti o residui di stampe precedenti, la qualità della stampa sarà irregolare. Per alcuni materiali (es. ABS) è inoltre indispensabile disporre di un piano riscaldato. In generale, se la temperatura del piano (per materiali che richiedono il riscaldamento) è troppo bassa, l’adesione del polimero non sarà ottimale, e il materiale tenderà a deformarsi o staccarsi. Il primo layer Il primo layer non si scorda mai… Si potrebbe iniziare, scherzando, in questo modo. Ma scherzando neanche troppo, perché il primo layer è il più importante di tutti. Rappresenta infatti le fondamenta sulle quali verrà costruita la parte da stampare. Generalmente viene stampato con uno spessore maggiore rispetto ai layer successivi, per compensare le irregolarità del piano di lavoro (dovute ad una calibrazione sommaria, o ad una scarsa qualità della superficie). Un valore di riferimento è circa l’80% del diametro dell’ugello di stampa, es. per un ugello 0,4 il piano può essere 0,32 mm. Se il primo layer è troppo sottile, si raffredderà prima del necessario, innescando il ritiro del materiale (con conseguente deformazione del modello, che si imbarca). Anche per quanto riguarda la velocità, il primo layer richiede accortezze. Normalmente viene stampato ad una velocità inferiore, per assicurare una buona adesione del “piede” della parte da stampare. E, sempre per ottenere una buona adesione, la temperatura alla quale viene stampato il primo layer è generalmente di 5-10° superiore rispetto a quella dei layer successivi. Temperatura Semplice. Si dovrebbe usare la temperatura più bassa possibile che consenta di stampare alla velocità desiderata. Se si sente il pignone dell’estrusore “grattare” il filamento (con il caratteristico ticchettio), la temperatura è troppo bassa: il filamento non viene fuso abbastanza velocemente, e la temperatura va alzata. Se la stampa presenta rigonfiamenti sui bordi e una scarsa definizione, l’estrusore è troppo caldo e la temperatura va abbassata. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/07/Temperatura.jpg Nota bene: la regolazione della temperatura è un aspetto critico, e andrebbe effettuata anche quando si utilizza lo stesso polimero di marche differenti (o addirittura in certi casi lo stesso polimero della stessa marca con colori differenti). Velocità di stampa Anche se la stampante può raggiungere velocità molto elevate, l’impostazione di velocità “conservative” premia con una migliore qualità, meno “stringing” (filamenti sottili tra gli intervalli del modello), una maggiore precisione dei bordi. Pensiamo semplicemente all’inerzia. Il filamento che viene deposto è allo stato plastico, semifluido. Quando la stampante si muove ad alta velocità e incontra un brusco cambiamento di direzione (es. lo spigolo di un parallelepipedo) la meccanica della stampante – che è rigida – esegue la curva a gomito. Il filamento, che stava andando a tutta velocità verso una certa direzione, prosegue invece per inerzia dopo la curva a gomito – per un brevissimo tratto – nella direzione precedente. E’ come se stessimo correndo con un bicchiere pieno di liquido e improvvisamente decidessimo di girare rapidamente a sinistra o a destra. Osservate quello che fa il liquido nel bicchiere: in misura minore, il filamento fuso farà la stessa cosa. Visto dall’alto il modello presenterà come dei piccoli rigonfiamenti dopo gli spigoli, che saranno evidenti lungo tutta la parete. Se questa circostanza si verifica, e la qualità è un fattore importante, non c’è altro rimedio che ridurre la velocità di stampa. Attenzione tuttavia a non ridurla eccessivamente: anche questo presenta degli svantaggi. Stampando troppo lentamente la superficie viene surriscaldata dalla presenza dell’estrusore “troppo a lungo” sul materiale, e si ottiene una superficie in stile “budino”. Come criterio generale, velocità e temperatura vanno di pari passo: all’aumentare della velocità è necessario aumentare la temperatura, e viceversa. Qualità e calibrazione del filamento E’ importante verificare sempre il diametro del filamento all’atto del caricamento di una nuova bobina. La misurazione deve avvenire con un calibro, più volte ad una certa distanza, ed è necessario calcolare il valore medio. Specialmente utilizzando filamenti economici, è facile perdere una grande quantità di tempo nel cercare di correggere difetti che non dipendono dall’hardware, ma da irregolarità nel diametro del filamento. Il PLA come noto è particolarmente sensibile alla illuminazione solare ed alla temperatura di immagazzinamento: conservare sempre i filamenti in luoghi bui ed asciutti. Acquistare materiali di buona qualità da venditori affidabili fa risparmiare molto tempo ed evita la produzione di stampe inutilizzabili. Talvolta, la cattiva qualità di un filamento può causare il blocco degli estrusori (a causa di impurità nel polimero), o malfunzionamenti del sistema di trascinamento che rendono letteralmente impossibile stampare. Umidità Tutti i polimeri sono più o meno igroscopici. L’acqua trattenuta all’interno delle fibre si trasforma in vapore quando viene riscaldata dall’estrusore: il risultato è che l’ugello tende a “colare” ed emettere vapore, producendo stampe “schiumose”. Per evitare questo genere di problemi, conservare sempre le bobine in luoghi asciutti e caldi, possibilmente in buste chiuse contenenti sali deumidificatori (es. silica-gel). Raffreddamento della stampa Il PLA ed altri filamenti con composizione simile (es. il LayBrick di Orbi-Tech) richiedono una energica rimozione del calore, per evitare la deformazione delle stampe. Il Nylon e l’ABS generalmente non richiedono raffreddamento. I vari programmi di slicing offrono diverse opzioni per controllare di conseguenza il funzionamento della ventola. Progettazione ed orientamento della parte Nel corso della progettazione dei modelli da stampare, è importante considerare le potenzialità e i limiti delle stampanti 3D, soprattutto se gli oggetti dovranno avere particolari caratteristiche meccaniche. I criteri da seguire sono molti. Mi limiterò a citarne alcuni tra i più ovvi, ma con l’esperienza sarà possibile adottare svariati accorgimenti per evitare di produrre oggetti in seguito inutilizzabili. Tutti gli oggetti da stampare dovranno avere la più ampia base possibile, per garantire che non si distacchino durante la stampa. Quindi generalmente e salvo casi particolari, gli oggetti andranno orientati in modo che il lato con superficie maggiore sia a contatto con il piano di lavoro. Un importante considerazione va fatta tenendo presente la particolare “trama” con la quale gli oggetti vengono prodotti. In senso verticale troviamo semplici strati sovrapposti; in senso orizzontale, troviamo un intreccio di filamenti paralleli, alternati (generalmente a 90°) rispetto allo strato precedente. La direzione “orizzontale” (intrecciata) è molto più robusta di quella verticale (stratificata). Se dovessimo ad esempio costruire un oggetto che dovrà fungere da tirante, sarà pressoché indispensabile costruirlo in modo che lo sforzo di trazione agisca parallelamente all’intreccio. In caso contrario, probabilmente la parte si romperà, sottoposta a trazione, per il fenomeno della delaminazione (tendenza degli strati a separarsi se sottoposti a uno sforzo di trazione perpendicolare agli strati). Una situazione da evitare accuratamente è la stampa (singola) di oggetti piccoli e alti. Nonostante la possibilità di rallentare la stampa e di utilizzare la ventola al massimo regime, la permanenza pressoché continua dell’estrusore sulla medesima zona ne determinerebbe l’inevitabile deformazione. Attenzione: questo problema può presentarsi anche stampando contemporaneamente diversi oggetti, nei quali uno tra questi presenti una piccola zona in significativo rilievo rispetto all’altezza massima degli altri oggetti contemporaneamente stampati. http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/07/Deformazione.jpg Se proprio una situazione come questa fosse inevitabile, per esigenze progettuali, aggiungere degli oggetti “dummy”, che avranno lo scopo di “far perdere tempo” alla testina di stampa tra uno strato e il successivo, evitando il contatto prolungato con la stessa piccola zona. Considerare, se necessario, la possibilità di progettare il modello in parti che verranno assemblate successivamente (e che quindi possono essere orientate in modo da sfruttare i vantaggi di robustezza della trama), piuttosto che realizzare un modello singolo di scarsa robustezza. I diversi software di slicing consentono generalmente di assegnare uno spessore al piano inferiore, uno al piano superiore e uno alle pareti (comune a tutte le pareti). Questo può rappresentare un limite. Ma nulla vieta, per ottenere una migliore robustezza ove necessario, di progettare in partenza un modello che abbia ad esempio pareti di diverso spessore, ed usare nella stampa un riempimento solido. Naturalmente, in questo caso sarà necessario generare direttamente nel software di modellazione i supporti necessari. Porre attenzione alla collocazione dell’oggetto nello spazio di lavoro dello slicer. Ad esempio, per stampare una forma a “T” sarà conveniente stamparla capovolta. Effettuando la stampa così com’è, si dovrebbe creare una struttura di supporto, che allungherebbe i tempi di stampa ed aumenterebbe i costi. Supporto (con doppio estrusore) Si dovrebbe ricorrere all’utilizzo di supporti generati con il secondo estrusore solo in caso di effettiva necessità, e dopo aver tentato (vedi punti elencati in precedenza) di adottare altre soluzioni, tenendo conto che alcuni slicer (es. Cura) generano supporti facilmente rimovibili anche con un estrusore singolo. Comunque, ove il ricorso al secondo estrusore fosse inevitabile, la macchina dovrà essere perfettamente a punto. Un piano di lavoro non livellato produrrà risultati inaccettabili, e l’offset tra i due estrusori dovrà essere attentamente calibrato. Se le due stampe (materiale e supporto) dovessero risultare disallineate o parzialmente sovrapposte, si otterrà una stampa “contaminata”. Parametri dello slicer Considerando le precedenti raccomandazioni, prima della stampa perfezioniamo i principali parametri dello slicer. Diametro del filamento Qualsiasi slicer ha la necessità di conoscere con precisione il diametro del filamento che verrà utilizzato. Sarà quindi necessario, a ciascun cambio di bobina, effettuare almeno tre misurazioni, su un campione di 2 o 3 metri, e calcolare la media dei valori rilevati. Questo valore è MOLTO importante, e non va sottostimato, poiché lo slicer lo utilizza per far ruotare il pignone di alimentazione quanto necessario. Comunicando un valore errato si può ottenere una stampa di cattiva qualità, che tende a delaminare o, all’inverso, si rischia di intasare l’ugello con conseguente slittamento del filo. Moltiplicatore di estrusione Questo valore, generalmente espresso in percentuali variabili tra lo 0.9 e 1.1, modifica proporzionalmente l’ammontare di flusso dell’estrusore. Prima di utilizzarlo, è conveniente verificare la validità del diametro del filamento impostato, ed eventualmente il firmware della macchina. Spessore del layer E’ l’altezza delle “fette” con le quali lo slicer suddivide il modello. Uno spessore elevato permette di ridurre i tempi, ma realizza superfici meno rifinite, mentre uno spessore basso migliora la qualità (e la robustezza della parte) a scapito di tempi di stampa superiori. Mentre lo spessore minimo dipende dalla stampante (alcune arrivano a 0.05 mm, ma i tempi sono biblici), quello massimo non può essere in ogni caso superiore all’80% del diametro dell’ugello. Il primo strato generalmente è più spesso, per compensare eventuali dislivelli del piano di lavoro, mentre i successivi sono definiti in base alla qualità di finitura desiderata. All’interno della scheda che consente di definire lo spessore dei layer è anche generalmente possibile controllare lo spessore dei profili e lo spessore delle pareti piane inferiore e superiore. Larghezza di estrusione Può essere controllata da alcuni slicer, ma in questo caso il valore specificato prende il sopravvento rispetto allo spessore del layer. Non dovrebbe essere inferiore al diametro dell’ugello. Diametro ugello E’ necessario specificarlo per Cura e Slic3D, non per Kisslicer, che effettua calcoli volumetrici. Può variare da 0,2 a 0,8 mm. Temperatura di estrusione Va impostata ad un valore sufficiente a rendere plastico il filamento, ma non troppo elevata per evitare che l’estrusore “coli” materiale anche durante i movimenti di traslazione, e si produca una cattiva finitura. In generale per il primo layer è impostata su valori più alti, per aumentare l’aderenza al piano. Temperatura del piano di lavoro Per l’ABS è mandatorio disporre di un piano di lavoro riscaldato, a meno che non vengano stampati oggetti molto piccoli. Anche per la temperatura del piano, in genere il primo layer viene impostato ad un valore superiore rispetto ai successivi, per migliorare l’adesione. In alcuni modelli di stampanti economiche con struttura “aperta”, la potenza dell’alimentatore è modesta, e anche a fronte di piccole correnti d’aria (es. l’apertura di una porta) la temperatura del piano di lavoro cala bruscamente, causando uno shock termico all’oggetto in corso di stampa, ed una serie di potenziali problemi. Per questo sono preferibili stampanti chiuse, o quantomeno dotate di sufficiente potenza per raggiungere e mantenere la temperatura programmata anche in presenza di variazioni climatiche nell’ambiente. Ritrazione Definisce quanti millimetri il filamento deve essere ritratto al termine della stampa di una zona e durante il passaggio alla successiva, per evitare che il materiale continui ad essere “colato” durante i movimenti di traslazione. In genere è inferiore a 6 mm. Raffreddamento Viene effettuato da una ventola posta sull’estrusore, che convoglia l’aria fredda nella zona di stampa. E’ mandatorio per il PLA, che va raffreddato il più rapidamente possibile dopo la deposizione, per evitare deformazioni. Normalmente il valore è espresso in percentuale (100% = massima velocità della ventola). Skirt È un perimetro di offset della base del modello, tracciato ad una certa distanza per inizializzare l’estrusore, e fare in modo che nel momento in cui viene effettuata la stampa vera e propria la camera di fusione sia carica. Generalmente è possibile definire quante linee stampare. Brim E’ una estensione, stampata soltanto in occasione del primo layer, della larghezza base dell’oggetto, effettuata per aumentare l’adesione al piano. Per i programmi che lo prevedono, è espresso in millimetri. Raft E’ uno strato facilmente rimovibile (uno o più layer) stampato sotto la base del modello per aumentare l’adesione. Generalmente è più largo della base (in misura definibile) ed ha una trama molto più rada (proprio per facilitarne la successiva rimozione) rispetto ai layer veri e propri. Supporti Per le zone con elevato sottosquadro è necessario provvedere un adeguato supporto. I software di slicing offrono diverse opzioni per definire la l’architettura delle strutture di supporto, che vengono poi generate in automatico. Generalmente la loro successiva rimozione è facilitata. I supporti possono essere creati (con un diverso materiale, es. idrosolubile) anche con il secondo estrusore, per le macchine che ne sono dotate. Riempimento (infill) Le parti da stampare vengono automaticamente riempite con una densità programmabile e pattern definibili. In genere, si cerca di utilizzare i pattern che richiedono meno filamento, anche per velocizzare le stampe. Sebbene alcuni programmi offrano pattern molto divertenti (es. a nido d’ape), generalmente si torna prima o poi ad usare il classico “rectlinear” (quadrati orientati a 45°), che richiedono meno tempo. Il valore di riempimento è normalmente espresso in percentuale. Un valore di 0,2 è generalmente sufficiente, ma se l’oggetto deve avere una particolare resistenza meccanica, è possibile aumentarlo. Bridge Sono dei veri e propri “ponti” tra due diverse zone di stampa che vanno collegate. Questi ponti non prevedono supporto, e ovviamente possono collegare tratti piccoli. Il valore del parametro è espresso in velocità, che deve essere più elevata possibile, senza per questo spezzare il filamento deposto. Valori troppo bassi creano l’insellamento del ponte, non consentendo di ottenere piani corretti. Threads E’ un parametro che stabilisce quanti processori virtuali verranno usati per il calcolo del codice macchina. Valori più elevati riducono i tempi di calcolo, ma a scapito di una maggiore quantità di memoria utilizzata.

La maggior parte dei programmi per modellare un oggetto in 3D ha un approccio parametrico e necessita di una serie di funzioni per arrivare alla forma desiderata. All'opposto di tutto questo si pone Zbrush. Presentato dalla Pixologic nel 1999, Zbrush permette di realizzare modelli composti da milioni di poligoni con un altissimo livello di dettagli grazie all'uso di pennelli che permettono letteralmente di scolpire in 3D, motivo per il quale è definito "digital sculpting". Questo aspetto artistico ha portato il programma a essere usato in tutte le produzioni cinematografiche e videoludiche. Partendo da una forma base, come una sfera, possiamo iniziare a scolpire, aggiungendo o sottraendo materia, con l'uso di pennelli, le funzioni base del programma completamente editabili, e aggiungere altre forme da scolpire in vari livelli per ottenere il modello finale. [caption id=attachment_11323" align="aligncenter" width="700]http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/Zbrush-stampa-3d-forum-1.jpg Effetto di diversi pennelli su una sfera iniziale.[/caption] Nel corso degli anni Pixologic ha introdotto nuovi strumenti e funzionalità per rendere sempre più fluido il flusso di lavoro e migliorare l'aspetto artistico del programma. Strumento estremamente versatile sono le Zspheres: sfere collegate tra loro che permettono di creare rapidamente uno "scheletro" base da cui cominciare la modellazione, dunque l'ottenimento di una mesh ottimizzata per il proprio progetto. Sicuramente fondamentale è stata l'introduzione di Dynamesh che grazie ad un clic permette di riordinare i poligoni sulla superficie del nostro modello permettendo una densità uniforme e la possibilità di aggiungere ulteriori dettagli. [caption id=attachment_11322" align="aligncenter" width="700]http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/Zbrush-stampa-3d-forum.jpg Modello di un alieno scolpito in meno di un'ora grazie a Dynamesh.[/caption] Grazie ad una perfetta ottimizzazione, Zbrush permette anche a pc datati ( quello di chi scrive ha 9 anni ) di gestire un enorme numero di poligoni che altri programmi non potrebbero, infatti il programma gestisce ottimamente i poligoni e il loro posizionamento ma non permette calcoli tipici di motori grafici o programmi simili come fisicità, gestione dei fluidi o gestione delle forze sui tessuti (come vento o gravità). Una volta terminato il modello, Zbrush permette anche l'aggiunta di colore ai poligoni attraverso pennelli, textures e foto per poi ottenere mappe da esportare in programmi di rendering. La qualità di questa colorazione è legata inizialmente alla densità poligonale ma una volta trasformata in texture si potrà applicare al modello low Poly per poi esportarlo in differenti programmi. Negli ultimi anni sempre più applicazioni possono essere usate insieme a Zbrush, tanto che la stessa Pixologic ha rilasciato un plug-in dal nome GoZ che riconosce i programmi con cui Zbrush può scambiare dati e creare un bridge ( per esempio: 3DS Max, Maya, Photoshop o Modo). [caption id=attachment_11324" align="aligncenter" width="700]http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2014/12/Zbrush-stampa-3d-forum-2.jpg Aggiunta di dettagli e diversi livelli del modello mostrato precedentemente.[/caption] Infine, uno degli ultimi plug-in inseriti nel programma permette di esportare il nostro modello in STL, formato dei files legati al mondo della stampa 3D. Zbrush è un programma incredibile che ha permesso al mondo del 3D di arrivare a nuovi standard di qualità, dando la possibilità a numerosi artisti "tradizionali" di poter esprimere il proprio talento senza dover imbattersi in sequenze di comandi tecnici. Prossimamente verranno pubblicate ulteriori mini-guide su Z-brush in modo tale da informare i nostri lettori sulle potenzialità di questo straordinario software di modellazione 3D.