Ho voluto creare questo Glossario di stampa 3D perchè la fabbricazione additiva è un concetto molto semplice, basta aggiungere una dimensione alla tipica stampa 2D. Questo ovviamente rende il tutto più intricato, ma allo stesso tempo più affascinante. Per un utente alle prime armi è molto difficile comprendere alcuni concetti poichè non si è sufficientemente immersi nella materia. La causa principale, nella maggior parte dei casi è il perdersi in acronimi e termini sfuggenti a cui non viene dato un significato chiaro.
Proprio per facilitare il vostro ingresso, in maniera trionfale, nella stampa 3D ho deciso di redigere questo piccolo glossario di stampa 3D. Aggiungerò tutti i termini tecnici e gli acronimi che mi vengono in mente! Se c’è qualcosa che non capite, o qualche termine che secondo voi deve essere in questo glossario scrivetelo nei commenti e provvederò ad aggiungerlo!
Glossario di stampa 3D: I termini
AM – (Additive Manufacturing o in italiano – Fabbricazione Additiva o Produzione additiva)
L’ AM o Additive Manufacturing è spesso utilizzata come sinonimo di stampa 3D. Prendono il nome da come vengono creati gli oggetti, ovvero aggiungendo strato per strato. La tecnica additiva è l’opposto delle tecnologie produttive sottrattive, che rimuovono il materiale per formare un oggetto, pensiamo al funzionamento di tornio e fresa.
ABS – acrilonitrile butadiene stirene
L’ABS è una plastica della famiglia dei polimeri termoplastici a base “petrolio”, quindi plastiche non rinnovabili. Questo materiale, viene usato nella stampa 3D sotto forma di un filamento. Viene riscaldato e depositato sul piatto di stampa (Vedi BED) e raffreddandosi da la forma l’oggetto vero e proprio. Per Approfondire: ABS vs PLA
BACKLASH
Quando parliamo di backslash nella stampa 3D ci si sta riferendo al contraccolpo che danno i motori nell’inversione di rotta, da avanti-indietro, destra-sinistra e alto-basso. Per mediarlo esistono apposite funzioni da attivare nel firmare.
BED – Letto di stampa
Il Bed, o in italiano Letto di stampa è la parte della stampante dove viene appoggiata la plastica appena fusa. In questa parte prende vita la costruzione vera e propria. Esistono letti di stampa di molti materiali diversi. Da notare bene che pur essendo una superficie bidimensionale è quasi sempre considerata di tre dimensioni. Quindi quando si parla di letto di stampa o di bed e calibrazione o materiale stiamo considerando in 2 dimensioni. Quando invece pensiamo alle dimensioni del bed di stampa normalmente si associa anche una misura in altezza, della Z. Questa misura fa riferimento al punto massimo che la stampante può raggiungere in altezza, ed è differente da modello a modello.
BOWDEN
Esistono 2 tipi di gruppi estrusore, quindi ciò che spinge il filo, lo fonde e forma l’oggetto. Direct Drive (o diretto) quindi con hotend e motore uniti oppure Bowden. Questa è una particolare conformazione di gruppo estrusore con il motore attaccato al telaio e il solo hotend in movimento, il tutto unito da un tubo PTFE dove transita il filamento. Questa particolare conformazione, detta bowden ha un indubbio vantaggio rispetto alla Direct Drive. Infatti eliminando il motore come parte in movimento sull’asse elimina i 3/4 del peso. Questo rende i movimenti più veloci e precisi, meno soggetti a vibrazioni o malfunzionamenti.
CAD – Computer Aided Design
Questo termine (Disegno aiutato da computer) descrive tutti i software di progettazione utilizzati nel processo di creazione, modifica, analisi o ottimizzazione di un progetto. I programmi CAD sono utilizzati da ingegneri e progettisti 3D per creare e modificare i modelli che desiderano stampare in 3D. Se vuoi saperne di più sui programmi CAD ti consiglio l’apposita sezione del BLOG: Modellazione
DRIVER – Piloti dei motori
Quando si parla di driver possiamo fare riferimento alla traduzione letterale dall’inglese: Pilota, chi guida. Infatti nella stampa 3D i Driver sono dei controller che decidono il movimento dei motori passo passo. Questi driver possono essere regolati e programmati. Decidono la potenza, precisione, velocità e rumorosità dei motori. Ne esistono diversi ed ognuno ha alcune particolari funzioni.
FDM – Fused Deposition Modeling
Le macchine FDM costruiscono i modelli 3D strato per strato riscaldando, estrudendo e depositando i filamenti di materiale termoplastico. Questa tecnologia è stata creata e brevettata dai fondatori di Stratasys. Fino al 2009, veniva usato il termine FFF (Fused Filament Fabrication) al posto di FDM poichè questo era sotto brevetto. Questo Blog verte al 90% sulla tecnologia FDM.
FFF – Fused Filament Fabrication
Questo termine è un sinonimo di FDM. È stato coniato dai membri del Progetto RepRap per essere utilizzato al posto di FDM, poichè è stato soggetto a restrizioni legali di brevetto fino al 2009.
G-code
Il G-code è il linguaggio macchina utilizato dalle stampanti. Quando diamo un file da eseguire alla nostra stampante questo dovrà essere in G-code, oppure la macchina non sarà in grad di leggerlo e tradurlo in movimenti. Ogni software Slicer elabora i files e li trasforma in G-code, per poter essere letti, capiti e rappresentati dalla stampante 3D. Per Approfondire: QUI
HOTEND
Traduzione letterale: Fine Caldo. E’ la parte che si muove sul bed di stampa e che fonde e deposita il filamento
INFILL
L’infill è il riempimento degli oggetti stampati. Le stampe hanno bisogno di essere precise esteriormente, ma nell’interno non hanno bisogno di essere “piene”. Questo è quello che da alle stampe la loro proverbiale leggerezza. Quando prendete in mano una stampa è sempre più leggera di quello che vi aspettavate. Semplicemente perchè non viene “sprecato” materiale e si da alla stampa un riempimento adatto all’uso della stampa. Tipicamente dal 10% al 40%, raramente meno, mai di più.
JERK
Il jerk , altro non è che la velocità che il motore raggiunge non appena gli viene dato l’impulso; Quindi per capirci impostando un jerk di 5 mm/s e una velocità di stampa a 50 mm/s, la stampante non farà 0-60 mm/s di botto. Ma passerà da 0 a 5 mm/s istantaneamente, dopo una accelerazione, arriverà alla velocità impostata
Marlin
Il Marlin è il firmware, quindi la parte “pensante” delle stampanti 3D. Creato per la prima volta nel 2011 per RepRap e Ultimaker, oggi Marlin guida la maggior parte delle stampanti 3D del mondo. Affidabile e preciso, abbina una buona qualità di stampa mantenendo il pieno controllo del processo. Come un progetto open source ospitato su Github, Marlin è di proprietà e gestito dalla comunità dei maker.
MESH
Una mesh o maglia è un insieme di poligoni di base (Triangoli/Quadrilateri ) che “uniti” in un certo modo formano la mesh stessa. Se si scende più in dettaglio, troviamo i vertici. I vertici definiscono la posizione e l’orientamento di ogni singolo triangolo di una mesh, nella grafica tridimensionale la forma geometrica di base corrisponde ad un triangolo. Il triangolo infatti è la forma di base che può rappresentare una “faccia” in un contesto tridimensionale.
Una mesh è costituita da più triangoli e/o quadrilateri, il numero di triangoli che formano una mesh ne determina la “risoluzione”, ovvero determinerà se la nostra mesh sarà ben arrotondata o spigolosa e presenterà un numero maggiore o minore di “dettagli”. Per Approfondire: Cosa è una Mesh?
MKS Gen
MKS Gen è una scheda elettronica all-in-one per stampanti e CNC. La vedrete seguita da un numero, che si riferisce alla versione. È dotata di un chip ATmega2560 integrato. Le sue cinque uscite motore sono alimentate da driver. La scheda dispone di una porta di espansione compatibile con gli sviluppatori che supporta l’accesso come Ramps1.4. MKS Gen consente alimentazione da 12V-24V.
PID (Controllo Proporzionale-Integrale-Derivativo)
Quando parliamo di PID nella stampa 3d ci riferiamo all’integrale che si occupa di regolare il riscaldamento dei componenti della stampante: Hotend e Piatto.
Vorrei farvi un esempio pratico di una situazione pratica senza la regolazione PID, per illustrarvi la sua importanza
: regolate il vostro hotend per estrudere il materiale a 200°. La cartuccia riscalda fino ad arrivare alla temperatura desiderata, una volta raggiunta viene spenta. Questa però avrà una quantità di calore ancora da sprigionare, che inevitabilmente porterà il nostro hotend ad una temperatura maggiore, diciamo indicativamente 210°. Una volta finito l’effetto questa inizierà a raffreddarsi e la stampante darà il comando di accensione a 199°, per tornare ai 200. Prima che si riscaldi nuovamente tutto la temperatura del nostro nostro hotend scenderà, diciamo a 190°. Questa operazione si ripeterà costantemente portandoci a stampare con la temperatura da 190° a 210°, e sappiamo quanto una variazione di 20 gradi possa far male alle nostre creazioni.
Il PID calcola e prevede la variazione di temperatura a unità di energia, quindi dopo qualche aggiustamento terrà il nostro hotend precisamente alla gradazione voluta!
Se avete problemi con la temperatura ballerina vi consiglio un PID Tuning: La guida QUI
PLA – Acido polilattico
Questo materiale di stampa 3D, noto anche come biopolimero, viene anche utilizzato sotto forma di filamento su macchine da stampa 3D FDM. Questo materiale termoplastico è costituito da materie prime rinnovabili come le piante, ad es. canna da zucchero, soia, mais o patate, e può avere un odore gradevole quando viene bruciato, tipicamente di pop corn. Il PLA è un materiale molto diffuso per le stampanti domestiche perché è facile da usare ed economico. Viene al contrario utilizzato pochissimo in industria poichè ha molti limiti per quanto riguarda la resistenza: meccanica, termica, e di deformazione. Per Approfondire: ABS vs PLA
SLA – Stereolitografia
SLA sta per Stereolithografia, un processo di stampa 3D che utilizza resine liquide. Nella stereolitografia alcune aree sono indurite da un laser UV e diventano gli strati che compongono il modello stampato in 3D. Uno strato di liquido viene indurito sull’altro fino a completare il modello. La tecnica stereolitografica viene utilizzata nei laboratori più che nel domestico poichè le stampanti sono costose e le resine non proprio salubri. Il vero cavallo di battaglia di questa tecnologia è però l’estrema precisione con cui vengono sfornati i modelli. Sicuramente, con dettagli non raggiungibili dalla tecnologia FDM.
STL
STL è il nome del formato di file per la stampa 3D più famoso e comune. I file generati dai programmi CAD o di modellazione dovranno avere l’estensione *.stl se dovrano essere letti ed elaborati dai software slicer .L’STL è supportato dalla maggior parte dei software di progettazione ed è il formato di file più utilizzato per la stampa 3D. L’origine del nome è ricondotta a come questo file rende i modelli 3D: “Standard Triangle Language”. Infatti nella conversione di un file con un modello 3D ad Stl ogni faccia viene trasformata in un insieme di triangoli, che uniti tra di loro formano la maglia del modello, la sua superficie o Mesh.
TPU
Poliuretano termoplastico che risulta essere morbido dopo la stampa. Questo materiale vi permetterà di dare vita a stampe morbide!
Glossario di stampa 3D: Focus sui problemi di stampa
Clog – Nozzle clog
Il Clog è un’otturazione del nozzle, quindi dell’ugello di stampa, per risolvere: QUI
Delaminazione
Problema per cui i layer della stampa si distaccano spontaneamente, per risolvere: QUI
Elephant Foot
Quando le stampe hanno la base leggermente più grande del resto, si nota molto in figure geometriche, per risolvere: QUI
Extruder Clicking
Per qualche motivo l’estrusore non riesce a spingere il filamento fuori dall’hotend, e il motore spingifilo inizia a “perdere i colpi”! Per risolvere: QUI
Layer Shifting
La stampa non segue il normale corso e ogni tanto tutto si sposta! I vari piani costituiti dai layer sono spostati. Per risolvere: QUI
Overheating
L’overheating si manifesta quanto per diverse problematiche, quando la stampa non si raffredda in tempo ed uno strato dopo l’altro subiscono malformazioni. Per ricolvere: QUI
Stringing
La tela di ragno sulle stampe. Si tratta di filetti, perdite che lascia l’ugello spostandosi da un punto ad un’altro. Per risolvere: QUI
Warping
Si parla di warping quando raffreddandosi il materiale depositato sul piatto si contrae e tipicamente solleva gli angoli (o parti) del modello stampato. Per risolvere: QUI
Wobble
Dall’inglese ondeggio, si identifica con vere e proprie onde ad intervalli più o meno regolari sulla superficie esterna del modello. Ciò ne rovina l’appeal. Per risolvere: QUI
Underextrusion
Problema di mancanza di regolare flusso, che può avere svariate cause. Per risolvere: QUI
Mi auguro che questo piccolo glossario di stampa 3D ed introduzione alla terminologia in uso ti aiuti a capire come funzionano questa tecnologia. Puoi trovare molte ispirazioni e informazioni sulla stampa 3D sul blog Italia 3D Print. Per tua fortuna il Blog è esattamente rivolto ai principianti di stampa 3D!
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