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3D Printer DIY

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  • Elettronica In ~ Ottobre 2012 39

    el nostro viaggio nel mondo della

    stampa tridimensionale abbiamo raccontato come si sia arrivati fino al progetto RepRap e come questo abbia trasformato unappli-cazione professionale, costosa e di nicchia in un fenomeno che sta con-quistando lattenzione dei media e si sta facen-do strada su un numero crescente di scrivanie di

    N

    di SIMONE MAJOCCHI

    professionisti e hobbysti.Siamo ancora allinizio di un cammino lungo e che salvo sconvolgi-menti globali potr es-sere considerato da molti come il primo passo della nuova rivoluzione industriale. Dalle grandi fabbriche a una miriade di micro fabbriche; da pochi capitani dindu-stria a tantissimi creati-vi, artigiani e inventori; che sia la Long Tail di

    Chris Anderson o pi semplicemente linevi-tabile evoluzione del mercato, non importa. Quello che importa prendere un posto in prima fila, magari non da spettatori.

    I CINQUE PASSIDELLA STAMPA 3DSenza voler schematizzare o semplificare troppo, possiamo riassumere lintero processo in cinque fasi:

    Prototyping Prototyping

    Il terzo episodio della nostra serie di articoli sulle stampanti 3D si

    concentra sul processo che permette di

    partire da unidea per arrivare alloggetto

    finito, analizzando per ciascun passaggio le soluzioni pi recenti e tecnologicamente

    avanzate.

    : DALLIDEA ALLOGGETTO

  • 40 Ottobre 2012 ~ Elettronica In

    Linterfaccia di Meshlab semplice e lineare. Una volta che avete caricato un file in uno dei numerosi formati 3D accettato dal programma, potete ruotare, ingrandire o spostare la vista sulloggetto con il mouse. Il programma poi esporta anche in STL.

    essere dispirazione per realiz-zare quello che avete in mente. Quando avete chiarito bene quello che intendete realizzare potete passare alla fase successi-va, di modellazione.

    LA MODELLAZIONEQuesto step serve a trasformare il vostro bozzetto in un model-lo 3D composto da primitive geometriche o da una superficie modellata con strumenti pi manuali. Indispensabile in que-sta fase un buon programma di modellazione tridimensio-nale: su Internet se ne trovano diversi in forma gratuita o beta e ciascuno di essi ha i propri vantaggi e svantaggi. Il pi noto SketchUp, sviluppato da Google, segue 123D beta di Autodesk, quindi Sculptris, Blender, Meshlab e altri ancora. Ricordate comunque che vanno bene solo i programmi in grado di generare file OBJ, AMF o STL dato che solo questi tre forma-ti sono gestiti dal software di slicing. Se siete abituati ad un altro programma di modellazio-ne che non dispone dei formati citati, potete sempre optare per un passaggio intermedio di conversione tramite Meshlab (meshlab.sourceforge.net) che accetta PLY, STL, OFF, OBJ, 3DS, COLLADA, PTX, V3D, PTS, APTS, XYZ, GTS, TRI, ASC, X3D, X3DV, VRML e ALN per esportare in PLY, STL, OFF, OBJ, 3DS, COLLADA, VRML, DXF, GTS, U3D, IDTF, X3D. Questo programma anche utile per partire da un STL o da un OBJ, convertirlo e importar-lo con un formato accettato dal vostro programma di modella-zione preferito per la modifica.

    Tinkercad (www.tinkercad.com)Tornando alla modellazio-

    nanza delle varie fasi, almeno sotto il profilo teorico, cos da acquisire quella sensibilit e conoscenza sulla materia che vi permetter di capire quando una stampa 3D possibile ed alla portata della vostra attrezzatura.

    LIDEAZIONELa prima fase nella realizza-zione di un oggetto la sua ideazione, ovvero quella fase progettuale in cui aiutandosi con strumenti semplici magari una matita e un foglio di carta si passa dallidea a uno schizzo che delinea la forma e gli in-gombri. Questa fase pu essere difficoltosa per chi non abitua-to a realizzare degli schizzi su carta, ma partire in questo modo pu aiutare ad affrontare la fase successiva di modellazione

    con le idee molto pi chiare. Se si tratta di parti meccaniche, avere degli esempi pu essere di grande aiuto, mentre se dovete realizzare delle parti che si inse-riscono in strutture esistenti, un calibro per le misure quasi in-dispensabile. Anche una ricerca sui vari siti di modelli 3D pu

    - Ideazione- Modellazione- Slicing- Stampa- Finitura

    Ovviamente ciascuna fase porta alla successiva, ma allinterno della fase possibile scegliere varianti e alternative, soprattut-to in termini di approccio. Dal punto di vista pratico, le prime tre fasi si basano sul software che pu essere scelto fra una serie di alternative, mentre la quarta e la quinta sono sostan-zialmente legate al processo di fabbricazione del pezzo da parte della vostra stampante e alla sua pulizia con qualche attrezzo specifico. Non obbligatorio iniziare sempre dal primo passo per terminare con il quinto: potete infatti stampare un file G-Code preparato in precedenza, come potete passare del tempo a modellare senza preoccuparvi della stampa, oppure prendere in mano dei pezzi gi stampati per rifinirli con taglierino e lima. Quello che invece vi consiglia-mo il prendere piena padro-

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  • Elettronica In ~ Ottobre 2012 41

    ne, potete iniziare a prendere confidenza con questo mondo approfittando delle funziona-lit del sito Tinkercad: grazie a WebGL il sito riesce a offrire le funzionalit di unapplicazione, ma senza che sia installato nulla localmente. Tinkercad dispone di una serie di tutorial che vi permettono non solo di familia-rizzare con le funzioni specifi-che, ma anche di apprendere le basi della modellazione e per questo ci sentiamo di consigliar-lo a chi non ha mai usato questo genere di applicazioni.La parte principale dello scher-mo, a sinistra - occupata dal piano su cui vengono disposti gli oggetti, mentre a destra si trova unarea a scorrimento dove sono raccolte e ordinate tutte le forme a disposizione. Con il mouse e delle icone di navigazione abbastanza intui-tive possibile selezionare uno o pi oggetti per raggrupparli e ridimensionarli. In breve tempo si imparano le varie modalit di spostamento e ridimensio-namento offerte dallinterfaccia che, pur nella sua semplicit, si rivela abbastanza produttiva.Alla fine di ogni sessione di lavoro, potrete salvare quanto fatto in modo permanente -

    Sul web trovate Tinkercad: unapplicazione WebGL per creare oggetti tridimensionali partendo da una serie di primitive grafiche. Un pratico corso interattivo vi insegna anche a usare linterfaccia.

    Anche se inizialmente le potenzialit di Tinkercad possono sembrare ridotte, sfogliando la libreria dei lavori degli utenti ci si accorge che

    si possono creare modelli anche di una discreta complessit.

    creando il vostro account - per poi proseguire in un secondo momento su una copia. Una se-rie di forme predefinite assieme alle funzioni di raggruppamen-to, copia e sottrazione sono gli strumenti con i quali potrete realizzare delle composizioni anche complesse, pronte per essere visualizzate in modo interattivo o per essere salvate sul computer in un formato adatto allo slicing e allediting con altri programmi. In generale, questa soluzione adatta a chi non ha grandi esigenze e vuole realizzare degli oggetti semplici in poco tempo. Linterfaccia anche molto leggera e diver-tente, pur offrendo quanto serve per fare lavori tutto sommato complessi. Un difetto che a nostro avviso trae in inganno lapproccio molto colorato e che spesso por-ta a vedere nelloggetto compo-sito che si sta creando delle for-me indipendenti: in una stampa 3D queste vengono realizzate come pezzo unico e quindi non pi separate, sia come volumi, sia come colori.

    Sketchup (http://sketchup.google.com/intl/it/)Chi desidera un approccio pi

    strutturato e con una maggiore scalabilit in termini di com-plessit dei modelli e ricchezza funzionale, pu scaricare Trim-ble SketchUp: uno dei software pi diffusi nel mondo della modellazione e progettazione grazie allenorme numero di utenti che grazie a Google ne hanno fatto la conoscenza. Di recente SketchUp stato ceduto da Google a Trimble per evitare che questo progetto passato da una fase quasi sperimentale e molto legata alle esigenze di arricchimento dei dati di Google Earth non fosse pi seguito e sviluppato come merita.SketchUp esiste sia in versione free, sia in versione Pro a pa-gamento, ma per le esigenze di modellazione 3D di oggetti da stampare, la versione free pi che sufficiente, anche se alcuni strumenti solidi di modellazio-ne sono riservati alla versione pro. Trattandosi di unapplica-zione pensata per la gestione di modelli di palazzi e monumenti, inizialmente ci potrebbe essere qualche problema ad azzeccare la scala giusta di lavoro: partire da un preset pensato per og-getti grandi centinaia di metri porterebbe infatti ad avere sulla scala dei millimetri uno snap

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  • 42 Ottobre 2012 ~ Elettronica In

    scala e un sistema di misura-zione di riferimento; data la natura globale dellapplicazione, trovate sia il sistema metrico, sia quello imperiale (pollici, miglia ecc.). anche possibile creare un preset personalizzato con scala e misura appropriati e questa la soluzione migliore per non ave-re poi un modello che allappa-renza giusto, mentre poi nelle fasi successive si rivela grande qualche metro.I file creati con i programmi di modellazione sono caratterizzati dalla presenza al loro interno dei dati necessari e sufficienti a definire il contenuto non solo come forme nello spazio, ma anche come dimensioni e quindi quando un oggetto viene gestito per la stampa 3D dai programmi che vedremo in seguito, questo avr delle proprie dimensioni precise che derivano, appunto, da quanto definito nel program-ma di modellazione. In altre parole, il fatto che un oggetto sia visivamente corretto, non signi-fica che sia anche alto, lungo e largo quanto ci aspettiamo.

    Il sistema migliore per non ave-re sorprese tenere sempre u