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

20150526_104635Cricchetto

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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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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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RepRap: quali rivenditori per l’elettronica?

Una delle domande che ricorre più spesso nel forum RepRap Italia è dove comprare i vari pezzi per la stampante. Le componenti meccaniche io consiglio di reperirle presso negozi specializzati della vostra zona, a meno che non abbiate già esperienza nel campo della meccanica e sappiate esattamente cosa andate a comprare in rete. L’elettronica invece per ora è solo reperibile on-line o in un ristretto numero di negozi nelle maggiori città: quindi da chi comprarla?

Premetto che se andrete usare board basate su Arduino, quest’ultima è facilmente reperibile anche nei più sforniti negozi di elettronica e personalmente preferisco spendere 5 euro in più, che andranno a finanziare il progetto (ed il negoziante locale), piuttosto che comprare la solita board clone made in Cina (sulla cui qualità ce n’è da discutere).

Dopo parecchie prove, frustrazioni (sono io incapace o è la board che fa schifo?) ho trovato due fornitori:

  1. RepRap Discout che mi fornisce la Ramps 1,4, i driver, ed il pannello LCD
  2. Lulzbot che mi fornisce i motori e gli endstop. Entrambe queste componenti si potrebbero prendere anche da altri fornitori, ma siccome prendo il loro estrusore, risparmio sulle spese di spedizione.

RepRap Discount: la loro sede è a Hong Kong e spediscono con Fedex e qui c’è l’unico problema con questo fornitore. I costi del corriere sono di 25 dollari ed il pacco potrebbe essere intercettato dalla dogana dove ci aggiunge l’IVA. In compenso il pacco è ben fatto, con abbondante imballaggio antiurto e la consegna avviene entro 5 giorni lavorativi (in un occasione mi è arrivato dopo 2 giorni).

Vediamo come si presenta il materiale:

Materiale RepRap discount

La scheda elettronica, il pannello LCD ed i driver sono all’interno di un ulteriore custodia in plastica avvolti nel pluriball. Inoltre comprensiva nel prezzo della ramps c’è anche tutta la cavetteria necessaria e già cablata con i molex, che generalmente negli altri siti viene fatta pagare a parte.

La Ramps: l’elettronica è di ottima fattura, la scheda è già dotata di tutti i PIN utilizzabili (quindi se volete aggiungere il pannello LCD non dovete star li a perdere tempo a saldarli perché mancanti) e sono perfettamente perpendicolari al PCB, cosa non sempre scontata. È presente il famoso diodo per l’alimentazione dell’Arduino, quindi basta alimentare la RAMPS senza ulteriori sorgenti; tutto è perfettamente predisposto per l’autonomus printing. Il Mosfet del D8 (quello per il piano scaldato) è dotato di dissipatore per prevenire le rotture da surriscaldamento e le entrate di alimentazione sono estraibili, cosa molto pratica quando si vuole fare manutenzione o sostituzioni. Oltre alla cavetteria è incluso anche il modulo per la micro SD:

DSC04133 DSC04135 DSC04137Il pannello LCD: anche questo è dotato della pratica confezione in plastica, la qualità generale è molto elevata e sono presenti i zoccoletti di innesto alla RAMPS. Quindi non sono necessarie saldature e perdite di tempo varie, lo si toglie dalla confezione e lo si installa. Nella confezione è  presente anche una SD da 8GB (prima era da 4, penso che le aggiornino man mano che le esauriscono).DSC04138

I Driver: anche qui viene confermata la qualità e vengono forniti con il loro dissipatore ed anche con il collante necessario! Una cosa che mi ha stupito è che sono già tarati nelle impostazioni ottimali fornite dal produttore; scarti, inserisci e stampi!

DSC04139La cavetteria: la foto dice tutto.

DSC04140I motori: come anticipato sopra, per questi mi rifornisco da LulzBot. Sebbene la loro sede sia negli USA, riesco a spedire dal Regno Unito, quindi i costi di spedizione non sono particolarmente elevati e sopratutto non c’è il rischio delle tasse doganali. Ogni singolo stepper è dotato della sua confezione e relativo imballo, ma la cosa principale è che l’asse è fresato. Questa lavorazione permette ai nostri grani una migliore presa sull’asse diminuendo il rischio che le pulegge o ingranaggi slittino:

DSC04141 DSC04146Il materiale che vi ho indicato ovviamente costa leggermente di più rispetto a molti shop online o venditori su Ebay, ma la qualità, il materiale in più fornito (lettore sd, cavetteria, scheda SD) e il servizio clienti, vi faranno risparmiare un sacco di tempo e frustrazioni.

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