Dal modello all’oggetto stampato in 3D. Molto spesso tra i due step emerge la necessità di dividere il modello procedendo con una stampa 3D in più fasi. Facciamo qualche esempio pratico. Hai comprato la tua prima stampante 3D per cimentarti in questo nuovo hobby che, perché no, potrebbe anche diventare un lavoro.
Probabilmente la prima stampante 3D che ti troverai ad usare per cimentarti sarà un modello entry level, di dimensioni compatte. In questo tipo di stampanti 3D economiche, il piatto di stampa è generalmente medio-piccolo. Significa che si possono stampare in 3d oggetti di piccole dimensioni. A meno che non si ricorre ad un trucco che è appunto quello che ti spiego in questo articolo: dividere il modello.
Quando dividere il modello prima di procedere con la stampa 3D
Questo non è l’unico caso in cui peraltro saperlo fare può rivelarsi utile. Pensiamo ad un oggetto che presenta diverse componenti complesse che, con un’unica stampa, non darebbero un risultato preciso. Anche quando si vogliono usare colori o materiali diversi per le differenti parti di un oggetto, potrebbe essere utile procedere prima con la divisione dello stesso. Riepilogando, quindi, dividere il modello da stampare prima di procedere alla stampa stessa, può essere utile se e quando:
- Il modello è troppo grande rispetto al piatto di stampa;
- L’oggetto da stampare presenta delle parti difficili che produrrebbero difetti di stampa;
- Vuoi stampare alcune parti del modello in colore o materiale diverso.
Dividere il modello anche quando non è necessario
Come si evince facilmente, dividere il modello può essere, a seconda dei casi, una scelta “obbligata” dovuta alle dimensioni dell’oggetto oppure una preferenza di design stilistico. Ad esempio, può risultare una soluzione interessante se ci sono superfici opposte o multiple per non lasciare il segno dei supporti. Ad esempio se un design presenta sporgenze complesse o per modelli con cavità nelle quali potrebbe restare intrappolata la resina liquida internamente.
Come dividere il modello
Ci sono software, alcuni anche gratuiti, che permettono proprio di dividere modelli presi da internet prima di stamparli. Eccone alcuni:
- Fusion 360: propone un ambiente di lavoro nominato “Mesh” che permette di intervenire su modelli 3D mesh come STL e OBJ.
- Meshmixer: al suo interno puoi trovare diversi comandi per modificare file STL o OBJ. Tra questi Plane Cut + Separate Shells per suddividere i modelli in diverse parti;
Come riassemblare un modello 3D diviso
Dopo aver stampato le singole componenti del modello diviso, dovrai ovviamente assemblare e ricomporre la forma dell’oggetto. A questo scopo servirà creare degli incastri, che renderanno anche la struttura assemblata più stabile.
Al momento di fissare le singole componenti stampate, per prima cosa bisognerebbe considerare la resistenza che servirà per mantenere le giunture una volta unite.
Tipi di fissaggio
Esistono due macro tipi di fissaggio quando l’oggetto è stato stampato diviso.
- Fissaggio chimico: utilizza un agente legante per opere d’arte, modelli in scala e forme complesse ma comunque non pensate per sostenere sollecitazioni.
- Fissaggio meccanico: sfrutta filettature o intagli a parti ingegneristiche indicati se, ad esempio, si deve per qualche motivo attaccare e staccare più volte i componenti.
Per una maggiore adesione delle parti più grandi, puoi utilizzare resina epossidica da 5-30 minuti. Questo tempo di lavorazione più lungo ti dà modo di regolare la posizione delle parti più grandi, a dispetto di un processo di assemblaggio inevitabilmente più lento. In genere le resine epossidiche da 5 minuti non si deformano entro questo lasso di tempo e in meno di un’ora raggiungono circa il 75% della forza di polimerizzazione.
Supercolla e resina: quando si possono usare
Un’altra alternativa può essere il cianoacrilato (CA o super colla), che garantisce un’adesione veloce e abbastanza resistente, sufficiente per parti di piccole e medie dimensioni. E’ importante pulire accuratamente il pezzo prima di applicarlo sulla superficie, questo perché il cianoacrilato non riuscirebbe ad aderire bene alle superfici sporche. Bisogna comunque tenere a mente che il cianoacrilato ha una resistenza all’urto mediocre e tendenzialmente non è raccomandato per applicazioni che prevedono alto urto.
Per le stampe di oggetti piccoli puoi utilizzare più semplicemente la resina liquida della stampante 3D. Ovviamente prima di tutto bisogna proteggere mani e occhi con appositi dispositivi di sicurezza, immancabili i guanti quando si maneggia la resina. Basta versarne una piccola dose su un vassoio direttamente dalla cartuccia, raccoglierla usando un contagocce o una siringa e applicarla sulla superficie da incollare. Dopo aver unito le parti, per una stampa più precisa, rimuovi la resina in eccesso che potrebbe fuoriuscire in corrispondenza dei bordi. Di norma utilizzando una penna laser UV da 5 mw (lunghezza d’onda di 405 nm) si solidifica la resina per incollare le componenti. Basta semplicemente indirizzarla in corrispondenza dell’area di fissaggio intorno alle aree da incollare. Come detto ad inizio di questo paragrafo, questo sistema di fissaggio va bene esclusivamente per oggetti piccoli. La penna laser a bassa potenza non riuscirebbe a penetrare nel modello ad una profondità sufficiente per impostare un legame più resistente.
Finitura del modello 3D e correzione geometrica
Siamo giunti in questa guida alla fase di post-elaborazione, utile per rifinire i dettagli degli oggetti stampati in 3D. Che cosa significa correzione geometrica? Questo step finale serve a garantire una superficie uniforme e corrispondente al modello 3D originale con una finitura esteticamente uniforme. Difficile che le stampanti 3D non lasciano piccoli vuoti o dislivelli nei punti di congiunzione dei pezzi. Soprattutto se non sono modelli top di gamma super performanti e precisi. Per porre rimedio ad eventuali difetti estetici, puoi procedere con stuccatura e levigazione post asciugatura. Si procede sui singoli strati del modello assemblato.