Linee guida per la stampa 3D

Linee guida per la stampa 3D
Formato dei dati e software
Per creare dati 3D sono necessari dei programmi CAD o di modellazione.
Per produrre il modello tramite Rapid-Prototyping, è necessario salvare o esportare il
disegno nel formato STL (rappresentazione monocromatica) o WRL/VRML
(rappresentazione a colori). Entrambi i formati sono molto diffusi e supportati da quasi tutti
i programmi di disegno; in alternativa, è possibile la conversione da altri formati di
scambio (STEP, IGES, 3DS, DXF, …).
I programmi CAD, in particolare quelli concepiti per le lavorazioni CAM, supportano
spesso la costruzione del modello tramite corpi o volumi, evitando molti errori di
rappresentazione in fase di stampa.
Tuttavia, anche software non professionali od ottimizzati per il rendering, come ad
esempio il programma open-source Blender, possono essere utilizzati con successo,
seguendo i consigli ed i principi di corretta generazione dei dati 3D di seguito descritti.
Invece, le gallerie di oggetti (specialmente in ambito architettonico) sono da usare con
cautela: molti oggetti predisegnati non sono stati concepiti per le operazioni di stampa 3D e
creano problemi con le operazioni di stampa.
Modellazione
Se per visualizzare e renderizzare modelli 3D non esistono sostanzialmente regole di buona
pratica, in caso di oggetti destinati al rapid-prototyping è necessario pianificare con
attenzione la loro rappresentazione. È infatti necessario creare un modello „a tenuta
d’acqua“ („watertigh solid model”), ossia un corpo definito da un involucro chiuso. Tutte
le superfici di cui è composto il corpo devono coincidere reciprocamente, senza fessure o
compenetrazioni. Tutti i dettagli devono essere modellati come corpi completi e “fusi” con
le superfici con cui si trovano a contatto.
I prossimi esempi chiariscono il concetto di corretta progettazione
(oggetto visualizzato in sezione):
ERRATO
Il parallelepipedo è correttamente definito da 6
superfici con gli spigoli coincidenti, mentre il
cilindro è definito non correttamente, perchè
aperto su un lato.
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ERRATO
Come nell’esempio precedente, la superficie del
cilindro è ancora aperta; non fa infatti alcuna
differenza, se l’involucro del cilindro
compenetra la superficie del parallelepipedo,
oppure è semplicemente coincidente – entrambi i
modelli non sono stampabili.
ACCETTABILE
Come nell’esempio precedente, la superficie del
cilindro è ancora aperta; non fa infatti alcuna
differenza, se l’involucro del cilindro
compenetra la superficie del parallelepipedo,
oppure è semplicemente coincidente – entrambi i
modelli non sono stampabili.
CORRETTO
Una unica superficie chiusa definisce un corpo
unico.
Dimensioni di stampa
A differenza dei modelli per pura visualizzazione, i modelli prodotti tramite stampa
devono sopportare delle sollecitazioni meccaniche: per resistere alle operazioni di stampa,
estrazione dal letto di polvere, eliminazione dei residui di polvere e successiva
infiltrazione, il modello deve essere relativamente robusto. Nel caso di modelli da produrre
con la stampante 3D Zprint 650, lo spessore minimo per elementi non portanti è di 1 mm.
Gli elementi soggetti ad un carico anche minimo, devono avere uno spessore almeno
doppio. Lo spessore minimo della struttura portante del modello dovrà essere ancora più
elevato, ed in generale dipenderà dalla forma e dalle dimensioni del modello stesso.Lo
spessore dei singoli strati con cui viene prodotto il modello è di 0.1 mm; per questo
motivo, dettagli con un’altezza minore di 0.5 mm non vengono normalmente riprodotti.
Quando un modello viene riprodotto in scale molto piccole (p.es. modelli architettonici), è
necessario verificare che nella riduzione di scala, vengano rispettate le misure minime
descritte sopra.
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L’esempio mostra gli spessori consigliati per un modello architettonico con una
dimensione maggiore di 140 mm.
Spessore telaio finestra: 1.2mm
Spessore mura divisorie: 2mm
Spessore muri esterni: 4mm
Incisioni lungo profilo
finestra: 0.5mm
Dimensione maggiore: 140mm
Nella maggioranza dei casi è consigliabile scalare subito il modello secondo le dimensioni
finali di stampa in un file separato, e successivamente eliminare o ingrandire
opportunamente i dettagli, adattando inoltre gli spessori minimi degli elementi.
Contatto
Walter Weissensteiner
Computer Simulation / Rapid Prototyping
Tel. +39 0471 068 037
[email protected]
Materiali e Simulazioni
TIS innovation park
Via Siemens 19
39100 Bolzano
Fonte e ulteriori informazioni:
http://www.3dmodell.at/fileadmin/downloads/Allgemein/Architecture_Design_Guide.pdf.
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