I diversi programmi software di stampa 3D possono variare notevolmente, ma tutti hanno gli stessi elementi fondamentali e analizzano un tipo di file unificato. Ci sono quattro importanti passaggi per andare da un modello alla parte stampata in 3D: importazione del file della parte dal CAD al software, trasformazione del file importato in un file stampabile, invio di uno o più di questi file alla stampante, e gestione della stampante della per ottimizzare i tempi di attività e la produttività.
Dal CAD all'STL
Il primo passaggio della stampa 3D è la creazione di un file che possa essere analizzato dal software di stampa 3D. Mentre la lavorazione sottrattiva tradizionale si basa su una combinazione di disegni delle parti e file CAM (produzione assistita da computer), le stampanti 3D accettano file STL. Questi file memorizzano i dati 3D suddividendo le superfici della parte in un reticolo di triangoli e possono essere esportati praticamente da qualsiasi programma CAD. Quando si esportano questi file, ci sono un paio di fattori importanti da tenere in considerazione:
Qualità del reticolo rispetto alla dimensione del file: quando si esportano gli STL, i programmi CAD consentono di determinare la densità di un reticolo di triangoli. I reticoli grandi producono file di dimensioni ridotte che vengono elaborati più velocemente, ma creano parti che possono essere sfaccettate e imprecise. I reticoli piccoli creano parti realistiche e accurate, ma producono file enormi che potrebbero essere difficili da elaborare per il software di stampa 3D. Conoscendo in anticipo l'uso della parte, è possibile capire a cosa dare priorità.
Parti e assemblaggi multicorpo: se si lavora con una parte o un assemblaggio multicorpo, assicurarsi di esportare ogni parte singolarmente. Se si esporta l'intero file in una sola volta, l'STL risultante spesso fissa entrambe le parti l'una rispetto all'altra, rendendole impossibili da stampare.
Se non si utilizza il CAD ma si desidera comunque stampare una parte in 3D, esistono numerosi archivi online di file STL stampabili disponibili per il download gratuito.
Slicing: da un corpo solido alla parte stampabile
Le stampanti 3D si basano su percorsi utensile per eseguire i loro compiti. Questi percorsi sono generati automaticamente da uno slicer in tutti i programmi software di stampa 3D. Uno slicer prende una parte, la suddivide in "strati" paralleli a un piano di riferimento fornito dall'utente, e genera percorsi utensile che la testina di stampa deve seguire su ogni strato durante l'estrusione del materiale. In questi percorsi utensile è incluso il "materiale di supporto": sezioni sacrificali generate automaticamente che garantiscono il supporto delle sezioni sospese o a sbalzo della parte durante la stampa. Sebbene l'intero processo sia automatico, è possibile controllare alcuni parametri importanti:
Orientamento delle parti: il parametro più importante da considerare quando si imposta una parte per la stampa è il suo orientamento all'interno della stampante. L'orientamento della parte può avere un effetto considerevole sia sul successo di stampa che sulla resistenza della parte e spesso è un equilibrio tra le esigenze di resistenza, le dimensioni critiche e il contatto con il piano di stampa. Le parti stampate in 3D sono più resistenti e precise grazie agli elementi critici costruiti parallelamente al piano di stampa. Inoltre, orientare la parte in modo che la faccia più grande si trovi sul piano di stampa riduce al minimo i supporti e migliora il buon esito della stampa.
Altezza strato: oltre all'orientamento della parte, il fattore più importante che si può controllare è l'altezza dello strato, ovvero lo spessore degli strati in cui viene preparata la parte. Gli strati più alti producono una parte meno precisa e a bassa risoluzione che viene stampata più velocemente, mentre gli strati più corti forniscono una parte più precisa e dettagliata che richiede più tempo per la stampa.
Riempimento e guscio delle parti: le parti stampate in 3D FFF sono molto raramente solide, nella maggior parte dei casi si tratta di gusci con un riempimento a celle. La stampa con questa geometria riduce il tempo di stampa e il costo del materiale senza sacrificare la resistenza della parte. Il software Eiger di Markforged prevede per impostazione predefinita un riempimento a triangoli, ma è possibile modificare sia la forma che la dimensione del riempimento a celle. Allo stesso modo, è possibile variare il numero di strati nella parte superiore (tetto), inferiore (pavimento) e laterale (pareti) di una parte.
Rinforzo in fibra continua: le stampanti per compositi Markforged utilizzano un secondo ugello per depositare fibre lunghe e continue nelle parti. È possibile controllare se utilizzare o meno la fibra continua, la quantità e la modalità di deposizione all'interno della parte. Per saperne di più, fai clic qui per provare gratuitamente il nostro software.
Invio della parte alla stampante 3D
Dopo lo slicing, la parte è pronta per la stampa. Se si stampano più parti con lo stesso materiale e la stessa altezza di strato, è possibile disporle insieme in una costruzione. Una costruzione può contenere un numero di parti pari al volume di costruzione della stampante ed è un ottimo strumento per organizzare i progetti o parallelizzare il flusso di lavoro della stampa 3D.
Dopo aver creato la costruzione, è il momento di inviare il file di costruzione alla stampante. Per alcune macchine, è necessario utilizzare una scheda SD o un'unità USB per trasportare fisicamente il file. Le stampanti Markforged sono collegate a Internet e consentono di trasmettere la parte in Internet per via digitale. Una volta inviata la parte alla stampante, è possibile monitorarne l'avanzamento dal computer.
Gestione del parco stampanti 3D
Una gestione efficace delle stampe può raddoppiare o addirittura triplicare la produttività della stampante 3D. Pianificando i lavori in modo che finiscano tutti durante l'orario di lavoro, è possibile garantire che la stampante sia quasi sempre in funzione. Per massimizzare la larghezza di banda, si può provare ad adottare alcuni semplici accorgimenti:
Scegliere le stampe in maniera strategica: l'unica parte pratica del processo di stampa 3D è la rimozione delle parti dal piano di stampa e il reset della stampante. La larghezza di banda della stampa può essere massimizzata programmando la fine delle stampe quando si è vicini alla stampante, in modo da poter riprendere a stampare in modo semplice e rapido. Stampare lavori più lunghi durante la notte e più brevi durante il giorno per sfruttare al meglio le ore non lavorative.
- Se il tempo di stampa è compreso tra 0 e 8 ore (+X giorni), avviarlo all'inizio della giornata lavorativa
- Se il tempo di stampa è compreso tra 8 e 16 ore (+X giorni), avviarlo alla fine della giornata lavorativa
- Se il tempo di stampa è compreso tra 16 e 24 ore (+X giorni), avviarlo a metà della giornata lavorativa
Utilizzare il fine settimana per le parti più importanti: tra la fine di una settimana lavorativa e l'inizio della successiva passano circa 64 ore. Se si ha una stampa su più giorni, iniziarla di venerdì per sfruttare il più possibile la larghezza di banda.
Utilizzare le costruzioni per essere strategici sui tempi di stampa: le costruzioni non sono solo ideali per organizzare i progetti, ma anche per controllare i tempi di stampa. Se le singole parti non rientrano in uno dei tempi di stampa ottimizzati, è possibile combinarle con altre parti in coda per far funzionare il tempo di stampa.