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5 errori da evitare durante la progettazione di un modello 3D per l’additive manufacturing

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5 errori da evitare durante la progettazione di un modello 3D per l’additive manufacturing

Sappiamo che la modellazione per la stampa 3D può essere fonte di confusione: nella modellazione 3D, come nella stampa 3D, non esiste un approccio univoco adatto a tutti le opzioni. Utilizziamo tutti software diversi, stampiamo in materiali diversi e non solo utilizziamo stampanti diverse ma anche tecnologie di stampa diverse. Quindi è perfettamente normale sentirsi persi e a volte può sembrare difficile progettare un modello 3D perfetto per la stampa 3D.

Ecco perché abbiamo messo insieme la lista definitiva degli errori da evitare quando si trasforma un modello 3D in una stampa 3D.

1-Ignorare le linee guida sui materiali

Ogni materiale di stampa è diverso. I materiali possono essere fragili o forti, flessibili o solidi, lisci o ruvidi, pesanti o leggeri e così via. Ciò significa anche che un oggetto dovrebbe idealmente essere progettato per un materiale specifico. Ad esempio, se sai di voler stampare il tuo modello 3D in acciaio, ci saranno specifiche raccomandazioni di progettazione relative al materiale che dovrai tenere in considerazione, come il supporto delle parti sporgenti, il rafforzamento degli elementi che sporgono, l’arrotondamento degli angoli, eccetera.

La scelta del materiale di stampa determina semplicemente alcune delle linee guida di progettazione di base alle quali è necessario attenersi.

2-Ignorare la tecnologia di stampa

Non sono solo le caratteristiche chimiche di base dei nostri materiali di stampa che sono diverse, ma anche le tecnologie utilizzate per stampare ciascuno di questi materiali.

Il miglior esempio sono le parti ad incastro: in materiali come ABS, poliammide, alluminio o gomma, è possibile stampare parti ad incastro, mentre in altri come oro, argento, bronzo o resina non è possibile. La ragione di questo non è il materiale in sé, ma la tecnologia utilizzata per stampare ciascuno di questi materiali.

Per ABS utilizziamo la Fused Deposition Modeling (a base di filamenti) con un ugello supplementare e materiale per supporto, per poliammide, alluminio e gomma, utilizziamo la sinterizzazione laser (a base di polvere), per i metalli preziosi utilizziamo la fusione a cera persa (basata su una stampa 3D in cera e uno stampo), e per le resine utilizziamo la stereolitografia (a base di polimero liquido).

Ciò potrebbe sembrare confuso, ma la cosa importante da tenere a mente è la seguente: non possiamo presumere che l’acciaio inossidabile e l’argento avranno requisiti simili semplicemente perché sono entrambi metalli. Vengono stampati utilizzando tecnologie diverse e quindi alcune funzionalità di progettazione saranno diverse. Tuttavia, i materiali che utilizzano la stessa tecnologia come oro, argento, bronzo e ottone (fusione a cera persa) hanno maggiori probabilità di condividere requisiti di progettazione simili.

3-Ignorare lo spessore delle pareti

I problemi legati allo spessore delle pareti sono di gran lunga i motivi più comuni per cui alcuni modelli 3D non sono stampabili. In alcuni casi, lo spessore delle pareti è troppo sottile. Le pareti troppo sottili rendono le parti piccole del modello non stampabili o molto fragili e possono rompersi facilmente. In altri casi, pareti troppo spesse generano troppo stress interno e potrebbero causare la fessurazione o addirittura la rottura dell’oggetto.

4-Ignorare la risoluzione dei file

Leggi le guide di progettazione? Conosci il tuo materiale? Spessore della parete ok?

Perfetto, ma ora c’è un’altra cosa da considerare: la risoluzione dei file.

Per la stampa 3D, il formato di file più comune è STL (che sta per linguaggio a triangolo standard), il che significa che il disegno verrà tradotto in triangoli in uno spazio 3D. La maggior parte dei software di modellazione 3D ha la possibilità di esportare i progetti in un file STL e impostare la risoluzione desiderata.

File STL a bassa risoluzione: è importante tenere presente che un’esportazione di scarsa qualità non ci consentirà mai di fornire una buona stampa. Bassa risoluzione significa che i triangoli nel file STL sono grandi e la superficie della stampa non sarà liscia. Condurrà a una stampa un po’”pixelata”.

File STL ad altissima risoluzione: un file con una risoluzione troppo alta renderà il file troppo grande e talvolta impossibile da gestire. Potrebbe anche contenere un livello estremo di dettagli che le stampanti 3D non possono semplicemente stampare. Ecco perché consigliamo di rimanere al di sotto della dimensione del file di 100 MB.
Nella maggior parte dei software di modellazione 3D, quando esporti un file ti verrà chiesto di definire la tolleranza per l’esportazione. Questa tolleranza è definita come la distanza massima tra la forma originale e la mesh STL che si sta esportando. Consigliamo di scegliere 0,01 mm per una buona esportazione.

Ecco una rappresentazione visiva di diverse risoluzioni di file da estremamente alto (a sinistra) a piuttosto basso (a destra):

L’esportazione con una tolleranza inferiore a 0,01 mm non ha senso perché le stampanti 3D non possono stampare a questo livello di dettaglio. Quando si esporta con una tolleranza superiore a 0,01 mm, i triangoli potrebbero diventare visibili nella stampa 3D.

5-Ignorare le linee guida del software

Chi progetta utilizza diversi pacchetti software di modellazione 3D. Alcuni sono stati progettati per la creazione di stampe 3D, altri sono per lo più utilizzati da artisti 3D e i loro disegni richiedono modifiche aggiuntive prima di poter offrire un modello 3D stampabile. Ad esempio, l’applicazione di uno spessore del muro è automatica in alcuni programmi, mentre è necessario impostarla manualmente in altri.

Anche se utilizzi un software adatto ai principianti sviluppato per il solo scopo di stampare in 3D (ad esempio Tinkercad), potresti comunque avere difficoltà a creare un modello vuoto. In questo caso, il software gratuito Meshmixer può essere d’aiuto.

Se si utilizza un software come Blender (utilizzato per la grafica e le animazioni 3D), SketchUp (popolare con architetti e modellatori di scala) o ZBrush (software di scultura per artisti 3D), sarà necessario eseguire un’ulteriore analisi dei file. A seconda del software che si sta utilizzando, potrebbe essere necessario unire le shell, i modelli potrebbero dover essere impermeabili, potrebbe essere necessario applicare gli spessori delle pareti e potrebbe essere necessario impostare le dimensioni di stampa. Ancora una volta, ogni singolo software è diverso.

Leggi le linee guida del software per trasformare un modello in una stampa 3D. Se non riesci a trovarli sui siti web ufficiali del software, “googla” per trovare le esercitazioni. Se raggiungi i limiti del tuo software di modellazione 3D, apri il tuo modello 3D in Meshmixer per alcuni strumenti di preparazione per la stampa 3D di base.