Zortrax M200, la stampante per le PMI

La Zortrax M200 è una stampante a tecnologia FDM di produzione polacca che sta rapidamente conquistando le scene nel panorama della prototipazione 3D; ho avuto la possibilità di usarla e testarla negli ultimi tre mesi potendone valutare potenzialità e limiti.

IMBALLAGGIO

La macchina arriva in un ottimo imballaggio fatto su misura; appena aperto si trovano subito le istruzioni per estrarla senza danni dalla scatola, e già qui si denota una certa cura nel dettaglio. Tutte le componenti e i meccanismi sono bloccati ed hanno la propria sede; nel pacco troviamo anche una bobina di Z-ABS ed uno starter-kit con tutto il necessario per iniziare a stampare (spatola, bisturi, taglierino, pinze, tronchesine, etc.).

StarterKit Zortrax

PRIMA IMPRESSIONE

Lo chassis in alluminio nero ha un design elegante ed essenziale e fin da subito da un idea di robustezza; sul frontale in basso a destra c’è un minimale pannello LCD con encoder per il controllo della stampante, mentre sul retro ci sono i fori per l’innesto del porta bobina e del relativo tubicino convogliatore all’estrusore.

Zortrax

LA MECCANICA

L’idea generale è di robustezza e precisione; la movimentazione dell’asse Z è affidata ad una barra a ricircolo di sfere, mentre la base d’appoggio del piano di stampa è composta da una solida struttura in alluminio che scorre tramite 4 manicotti a ricircolo su barre rettificate da 12mm.

Gli assi X e Y sono composti da due guide lineari (generalmente in commercio si trova una guida per asse) con conseguente diminuzione dei momenti torcenti del gruppo estrusore e delle vibrazioni alle alte velocità. Nel complesso ci sono 8 barre rettificate con doppi cuscinetti per asse di movimento; il che la rende una tra le stampanti più solide per la fascia di prezzo su cui si colloca.

Gli azionamenti sono affidati a cinghie Gates GT2, che scorrono su pulegge in alluminio opportunamente fissate al telaio.

La stampante è dotata di un unico estrusore.

Meccanica zortrax

IL PIANO DI STAMPA

Questo elemento merita un approfondimento a parte; innanzitutto il fissaggio alla base avviene tramite dei comodi magneti ed i collegamenti elettrici sono con dei pratici molex non invertibili. La regolazione della bolla avviene tramite tre viti con molla (due posteriori ed una anteriore), ma per ovviare ai classici movimenti oscillatori del piano a cui siamo abituati, gli ingegneri Zortax hanno inserito 4 punti guida, che impediscono traslazioni, specialmente durante la fase di stampa.

Il piano è scaldato e microforato; quest’ultimo elemento all’inizio mi aveva lasciato parecchio perplesso (specialmente conoscendo i risultati di stampanti che usavano la stessa soluzione), dato che implica l’utilizzo del raft con conseguente rischio di imperfezioni sul modello se non addirittura rotture nella fase di rimozione. Naturalmente questa soluzione evita di trasformare la nostra officina/ufficio in un salone parrucchiera, oppure di andare alla ricerca dell’introvabile e costoso kapton o bluetape.

LIVELLAMENTO DEL PIANO

La macchina prevede un sistema di calibrazione elettronico semi-automatico; dal pannello LCD si avvia l’autocalibrazione e non appena scaldati piano ed estrusore, provvede a rilevare le quote dei quattro angoli, comunicando all’operatore se avvitare o svitare una delle tre viti di regolazione. Per una corretta calibrazione ci si impiega anche un quarto d’ora, ma questo tempo sarà ricompensato in seguito da stampe perfette e che non si staccano. Quindi si possono mandare in soffitta spessimetri e fogli di carta vari. Grazie alla struttura estremamente robusta, nell’arco di due mesi di lavoro intensivo, solo in un occasione ho dovuto rifare la calibrazione.

SOFTWARE

Si chiama Z-SUITE ed un software proprietario; definirlo essenziale è riduttivo: per me è stato uno shock non avere a disposizione tutti quei parametri che di solito su Cura o Slic3r imposto. Memore di software altrettanto essenziali, non mi attendevo una elevata qualità di stampa. Fondamentalmente ho sei parametri nel pannello base: altezza layer (minimo 90 micron), materiale (lista di quella fornita dal produttore), infill, supporti e controllo velocità ventole; nel pannello “advanced” posso eventualmente compensare la dimensione dei fori e dei perimetri esterni, oltre che a variare il numero di layer di top e bottom.

Caricato il nostro :STL, possiamo procedere con le classiche modifiche come rotazione, scala, e sposta; una volta ultimato lo slicing ci viene data un anteprima grafica del G-Code. Possiamo visualizzare il codice layer per layer (come su repetier) e inserire ove necessario della pause-stampa, che verranno visualizzare graficamente con una colorazione rossa (utili ad esempio per inserire componenti nel modello, oppure cambiare filo) Il G-Code lo si salva nella classica SD che poi si inserisce nella macchina: non c’è  un controllo diretto da computer, ma è previsto in futuro l’implementazione del wifi per l’invio dei file e lo start di stampa.

FILAMENTO

La Zortrax lavora principalmente ABS che viene fornito dall’azienda produttrice; già questa limitazione mi aveva messo in agitazione. Questo materiale è la bestia nera delle stampanti semiprofessionali che non hanno la camera a temperatura controllata (sebbene si possano acquistare a parte delle paratie laterali anti-vento); già temevo warping, distaccamenti dal piano di stampa e delaminazioni.

Ed invece tutto questo, con mia incredulità non è successo! Infatti la combinazione di piano scaldato e microforatura crea un impressionante aderenza del modello in fase di realizzazione. Ovviamente ci si aspetta poi di doversi dotare di scalpello per rimuovere l’oggetto dal piano e successivamente il raft, ma anche qui con mia meraviglia, una volta raffreddato, tutto si stacca senza problemi e senza lasciare residui sia sul piano che sul modello.

Siccome non ci sono encoder nelle bobine, ho fatto anche dei test con ABS “non proprietari” e con i materiali “FiloAlfa” mi sono trovato decisamente bene, oltre ad avere una rifinitura superficiale dei pezzi, leggermente migliore rispetto allo Z-ABS.

MA ALLA FINE COME STAMPA?

Una meraviglia! All’inizio ero pieno di pregiudizi (piano forato, ABS, software proprietario, etc), ma mi sono rapidamente ricreduto.
Si vede subito che la stampante è stata ingegnerizzata da mani esperte ed è sicuramente decisivo l’utilizzo di un software ottimizzato per quella specifica meccanica; le geometrie del raft permettano una perfetta adesione durante la lavorazione, ma anche una semplice rimozione poi. I supporti generati sono funzionali e semplici da rimuovere; purtroppo con piani ad angolature molto elevate (70-80 gradi) la stampa non è perfetta, ma sui piani paralleli al piano di stampa (90 gradi), la lavorazione risulta liscia e priva di imperfezioni.
Ho provato a stampare modelli anche estremamente complessi, come arcate dentarie, scheletrati ed anelli, ed ho ottenuto dei risultati buoni per dei modelli valutativi; ho fatto anche delle prove di accoppiamento ed i componenti scorrevano perfettamente senza bisogno di carta vetrata e smussature varie.

CONCLUSIONI

È la stampante ideale per la PMI, ma anche per la grande industria; i costi contenuti, la facilità reperibilità del materiale di consumo, il software intuitivo e sopratutto l’elevata qualità del prodotto finito la rendono il macchinario ideale per chi non vuole avere problemi nel realizzare i propri prototipi o anche delle piccole-medie serie.

Al momento è una delle migliori stampanti con cui abbia mai lavorato ed in molti casi gli oggetti stampati hanno una rifinitura superficiale uguale, se non addirittura migliore, degli analoghi realizzati con macchinari professionali.

Rivenditore Italiano

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Slic3r 1.2.5 experimental is out!

Il nostro instancabile Alessandro ha appena rilasciato la versione 1.2.5 di Slic3r!

Moltissime le novità tra le quali la possibilità di ruotare i pezzi lungo tutti gli assi, un anteprima 3d fighissima degli STL e molto altro ancora! Grazie Ale!

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Slic3r 1.2 – layer infill avanzato

A seguito di questa discussione sul forum RepRap Italia e a una chiacchierata con Alessandro, ho deciso di scrivere una guida sulla gestione avanza degli infill in Slic3r.

Con le nuove funzionalità ora è possibile variare la densità dell’infill all’interno dell’oggetto. A cosa serve? In alcuni modelli particolari può tornare utile avere densità diverse, come ad esempio nel manico di un ukulele. Infatti nella stampa dello strumento era necessario rinforzare la zona tra la paletta e il manico; ma questo comportava dover stampare ad elevata densità anche il resto del manico, con spreco di materiale, tempo ed eventuali problemi di warping.

Per ottenere ciò innanzitutto dobbiamo andare a creare un solido corrispondete allo zona in cui vogliamo variare l’infill:Sezione variazione infill

Nel caso sopra ho fatto una sezione completa dell’oggetto (il prisma), ma avrei potuto fare anche solo una porzione, oppure una sezione dell’area interna. Procediamo con l’esportare in formato STL del modificatore.

Importiamo normalmente in slic3r il nostro modello e ci clicchiamo sopra col tasto destro e selezioniamo “settings”:

Slic3r

ora clicchiamo su “Load Modifier”:

Slic3re selezioniamo l’stl del modificatore, che comparirà sovrapposto graficamente all’oggetto:

slicercon l’stl del modificatore selezionato, clicchiamo sul tasto verde con il “più” e dal menù che ci si apre selezioniamo Infill -> fill density:

Slicere poi variamo la densità:

Schermata-3Ed ecco il risultato:

Schermata-3Possiamo anche aggiungere più modificatori per oggetto, ottenendo ad esempio il seguente risultato:

Schermata-3Nella prossima guida vedremo come personalizzare le geometrie interne dell’infill, con una qualsiasi forma da noi creata.

 

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Totem 3D DLP Printer.

La tecnica di stampa tridimensionale DLP è una delle sette principali ora disponibili sul mercato (FDM, SLS, MLS, SLA, Polijet, 3D Printing, DLP).Il principio di funzionamento è abbastanza semplice e si basa sull’utilizzo di una resina thermo-foto sensibile e di un videoproiettore DLP (Digital Light Processing, è una tipologia di videoproiettori, da cui la tecnica di stampa prende il nome): si proietta lo slicing sulla resina per un determinato tempo in modo che uno strato di solidifichi, poi di alza il piano di stampa e si ripete fino alla conclusione del lavoro (video: https://www.youtube.com/watch?v=snOErpOP5Xk).

Ho scoperto che un’azienda pordenonese, la “Officina del Bianco” ha recentemente messo in commercio la seconda versione di una stampante 3D a tecnologia DLP battezzata “Totem3D” (pagina Facebook), con cui ho avuto modo di fare alcuni test.

Imballo: la stampante arriva in una scatola di cartone protetta da dei fogli di polistirolo; in linea generale è buono, ma sapendo che molti spedizionieri sono peggiori dei vandali, sarebbe meglio qualcosa di più solido. La prima nota positiva è che appena aperta la scatola troviamo un foglio d’istruzioni su come estrarre la macchina senza arrecare danni (la Totem pesa 23 Kg) e comunque si consiglia di essere almeno in due persone.

Nella confezione troviamo alcuni pezzi con relativa chiave a brugola per il montaggio (piedini e maniglie, cosa da 5 minuti), tutti i cavi necessari, una chiavetta USB con il software necessario, una griglia di calibratura ed alcuni “fogli di stampa” (fanno da intercapedine tra il piano in vetro e la resina).

La Totem ad un primo sguardo, anche se semplice nel design, è molto curata; le componenti in plexiglass sono termoformate e di un bel colore nero e rosso acceso. Le viti di apertura sono in bella vista e con relativo tappino, mentre sul retro troviamo il pannello con le spine per i collegamenti al computer. Si vede che chi l’ha progettata ha investito molte ore di tempo nel posizionare la varia componentistica.totem

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La stampante è divisa in due parti principali: quella di base in cui c’è l’alloggiamento del videoproiettore, dell’elettronica e del motore di sollevamento del piano; quella superiore, a cui si accede alzando il Plexiglass rosso, in cui troviamo la vaschetta per la resina ed il piano di stampa.

Sia la vaschetta che il piano di stampa sono facilmente estraibili tramite delle viti e questo permette una facile rimozione del prototipo oltre che un agevole recupero della resina avanzata. Tutte le componenti meccaniche sono di alto livello e sono realizzate partendo dal “pieno” tramite centro di lavoro. L’area di stampa utile è di 140x80x150mm.

Questa stampante lavora “estraendo” l’oggetto dalla vaschetta (come nel video linkato); questa soluzione tecnica comporta dei vantaggi e degli svantaggi. I vantaggi sono gli ingombri ridotti, dato che non serve una vasca alta quanto l’oggetto (da riempire ogni volta), ma basta un dito di resina. Inoltre se vi vuole scalarla in Z, basta allungare quell’asse e sopratutto non serve una spazzola che uniformi la resina (Z si alza ed abbassa ad ogni layer in modo da avere uno strato sempre uniforme).

Collegamento al PC e software: ad ora la Totem non è stand-alone e quindi necessita di un computer sempre collegato per tutta la durata della lavorazione; vengono richieste due uscite USB ed una HDMI. Il PC non serve particolarmente prestante e con 500 euro dovreste comprarlo senza problemi in una qualsiasi catena di elettronica. Colleghiamo la chiavetta USB e troviamo il setup del software (ad ora solo per windows) ed un manuale utente; quest’ultimo è ben fatto ed accompagna passo a passo l’utente nelle (poche) configurazioni. La procedura d’installazione non è particolarmente complessa; forse la configurazione del doppio monitor (il videoproittore viene visto così) e un po’ più ostica per chi non c’ha mai avuto a che fare.

È ora di stampare!

Avvio il programma e carico il modello; qui si vede che il software è relativamente giovane ed ad esempio manca la possibilità di trascinare l’oggetto nell’area di stampa con il mouse, ma bisogna utilizzare i relativi pulsanti. Non è nulla d’impossibile, ma qualcuno abituato con software per la FDM potrebbe trovarsi un po’ spiazzato (comunque tutto spiegato nella guida). Purtroppo ad ora non è implementata la generazione automatica dei supporti e bisogna crearli con software terzi come MeshMixer o simili. Posizionato l’oggetto avviamo la procedura di stampa: un piccolo wizard ci accompagna nelle operazioni da eseguire prima dell’avvio (carico della resina, fine corsa dell’asse Z). C’è anche la procedura di configurazione della messa a fuoco del videoproiettore, grazie ad una intuitiva e semplice griglia di controllo (operazione che si fa una tantum). Viene chiesta che tipologia di resina vogliamo utilizzare scegliendo tra quelle già testate dal produttore, con relativi parametri; nel caso volessimo sperimentare qualche nuovo materiale non c’è alcun problema, perché è possibile modificare manualmente le impostazioni. Impostato tutto diamo il via. E qui si capisce subito che l’implementazione di un elettronica per la stampa autonoma è necessaria; infatti il computer (dovendo mantenere le impostazioni del doppio monitor) viene congelato per tutta la fase di stampa e non può essere utilizzato per altri scopi. Per fortuna il progettista mi ha rassicurato comunicandomi che sta già lavorando in questo senso e che a breve sarà disponibile un upgrade, implementabile senza particolari problemi anche a questo primo lotto di stampanti che ne è sprovvisto.

Un problema che ho riscontrato nella fase di stampa l’ho avuto con oggetti con base stretta e sommità larga (tipo un cono rovesciato) ; la solidificazione della resina inizia a ridosso del “foglio di stampa” che ricopre il vetro della vaschetta e difatto si ha una adesione con l’oggetto. Quindi se non si ha una base particolarmente solida, si rischia che il modello si stacchi facendo fallire la stampa; una semplice soluzione comunque è quella di aggiungere dei supporti che si contrappongano alla forza di adesione.

Una cosa estremamente positiva di questa tecnologia è che il tempo di stampa dipende esclusivamente dall’altezza in Z dell’oggetto; infatti essendo perimetri, riempimenti, etc., proiettati contemporaneamante, non c’è differenza se un oggetto ha la base più larga o più stretta, ma solo se è più alto o più basso. Infatti la soluzione migliore per ottimizzare i tempi è di riempire totalmente l’area di stampa: relizzare un anello o dieci sue copie comporta l’impiego dello stesso identico tempo.

Ultimata la stampa si rimuove la vaschetta e si recupera la resina non utilizzata, mentre con una spatola e molta cautela si procede a rimuovere l’oggetto dalla base; una volto rimosso lo si deterge con dell’alcol isopropilico e lo si asciuga con un po’ di aria compressa anche per rimuovere eventuali residui. Ed ecco il risultato:

Volto colorato
Volto colorato
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Una cosa estremamente interessante è che sono a disposizione già otto tipologie di resina testate, utili nei campi che vanno dall’odontotecnica all’oreficeria (resina per le lavorazioni a cera persa) e che il produttore ha una serie di upgrade davvero interessanti, quali la ricarica automatica della vasca, il controllo remoto e nuove tipologie di resine.

La macchina viene distribuita da SoNi.srl di Udine.

Di sicuro è una delle macchine a tecnologi DLP che più mi hanno entusiasmato, oltre ad essere progettato e costruito totalmente in Italia.

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Vienna Flaktürme Dice Tower

Il mio amico Vincenzo, appassionato di giochi tattici della seconda guerra mondiale, mi ha chiesto se era possibile realizzare un mescola dadi su ispirazione delle Flaktürme, ovvero le torri di difesa antiarea tedesche.

Prendendo come ispirazione quella di Vienna, ecco il risultato:Flaktürme DSC04294 DSC04295 DSC04296 DSC04297Qui il file STL.

Flack tower modello STL

Istruzioni per la stampa: il modello è già pronto per la stampa che avverrà capovolta; sono già previsti dei supporti per i sottosquadra, quindi non è necessario generarli con il vostro programma di slicing. Con un estrusore da 0,35, velocità che variavano tra i 100mm/s e i 130 mm/s e infill al 40% mi ci sono volute circa 30 ore di stampa.

 

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