Professione Balistica – Realizzazioni 3D (parte 1)

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La stampa 3D nelle Aule di Tribunale…

Ma in un Blog che tratta di armi e balistica… cosa c’entra la Stampa 3D?

Domanda, hai mai pensato all’invenzione della macchina da scrivere (Christopher Sholes 1867)?

A me piace immaginare la scena del primo Consulente che, fine ‘800, ha presentato la sua “relazione” su fogli “battuti a macchina”; chissà, magari si “alitava sulle dita”… sicuramente si sentiva “fico”  🙂

Qualcuno avrà commentato con un “esagerato“, qualcun altro invece avrà trovato la cosa di una totale inutilità… la verità però è una sola… una relazione dattiloscritta non necessitava di alcuna interpretazione calligrafica!

Potremmo definire allora il “3D” come “la macchina da scrivere” degli anni 2000?

A mio personalissimo avviso SI!

Nel tuo Elaborato Tecnico potrai (e comunque DOVRAI) spendere migliaia di parole per descrivere un evento, un particolare, un oggetto, insomma, tutto ciò che il caso possa richiedere; ma se “il caso”, appunto, lo permette o lo necessita, a corollario della tua relazione, perché non argomentare con qualcosa di apprezzabile dai “sensi” oltre che dalla lettura?

Ecco che anche il 3D diventa “Strumento di Giustizia”, a pieno titolo pertinente in questo Blog!

Già da anni moltissime Consulenze Tecniche (non sono tutte Perizie…) vengono corredate da ricostruzioni video od animazioni in 3D, ma gli oggetti “stampati”, a cosa potrebbero servire?

Fermo restando che la stampa 3D è indispensabile per il Professionista che si occupi di progettazione e prototipazione, poco tempo fa, nella mia esperienza Professionale, mi capitò di dover argomentare lo stato dei “piani di scatto” di un’arma da fuoco.

Le “migliaia di parole” nella mia Consulenza le ho spese… ma in aula ho portato anche una cosetta del genere:

Fonte www.notey.com – NON allego l’immagine originale per OVVI motivi…

Se quindi fornisci anche un oggetto da poter esaminare, da toccare, da provare (!!!) in ogni suo minuzioso particolare, non vale forse più delle migliaia di parole utilizzate “su carta”?




Pensare in 3D.

A differenza delle comuni stampanti “su carta”, siano esse laser od a getto d’inchiostro, la stampa 3D non è proprio così Plug and Play… per intenderci, normalmente scrivi un qualcosa utilizzando un editor di testo (Word ad esempio), CTRL+P (stampa) e dalla stampante esce il foglio di carta con il contenuto da te visualizzato a video… bene, la stampa 3D NON funziona così!

A dire il vero anche il termine “stampante” è più commerciale che reale, estrusore 3D sarebbe più corretto… ma va bene così… “armiamoci” di pazienza e buona volontà ed alla fine riusciremo nel nostro intento!

Oggi mi serviva, ad esempio, qualche supporto per munizioni calibro 20 da utilizzare con lo stativo fotografico… fatto!

Ti chiedo scusa, non ho ancora tolto il Raft.

Pensare in 3D vuol dire rendersi conto che “la macchina” (stampante), oltre al progetto da stampare, ha la necessità di conoscere una buona mole di altri dati:

  • precisione di stampa;
  • temperatura alla base;
  • temperatura all’ugello (estrusore) alle varie quote del progetto;
  • velocità ventola di raffreddamento, così come quando avviare e quando fermare la stessa;
  • diametro del filamento;
  • “pienezza” del pezzo stampato;
  • tipologia di base;
  • e molto altro ancora…

Non voglio affatto confonderti, anzi, avrei il piacere di trasmetterti le mie esperienze per renderti la vita un po’ più facile.

Partiamo dal presupposto che la stampante, se vuoi farla lavorare egregiamente, necessita di un file GCode, ossia un file che contenga oltre al progetto anche i dati elencati sopra… ma noi non “ragioniamo” in GCode, noi disegniamo e basta!

Avrai capito quindi che un solo programma (software) non esiste; dobbiamo quindi progettare (in CAD), convertire in formato .STL (formato 3D idoneo alla successiva stampa) per poi, successivamente, andare a creare il GCode, ossia il file di stampa vero e proprio.

Sul come preparare un progetto di stampa 3D ne parleremo nel prossimo appuntamento (o devo scrivere un articolo immenso e confusionario?); per oggi limitiamoci “alla macchina” vera e propria ed agli “accessori” indispensabili alle nostre stampe.




La Stampante 3D.

Non è mia intenzione pubblicizzare un marchio piuttosto che un altro… dalle foto, se mastichi la materia, ti sarai accorto che io utilizzo Prusa… anche perché le stampanti 3D, a dire il vero, non hanno un vero e proprio marchio… Prusa, Makerbot, Rep Rap… sono tutti progetti Open Source, cioé progetti DIVULGATI SCARICABILI online!

La stampante 3D te la puoi costruire… ed è esattamente quello che ti consiglio di fare… non tanto per il solo aspetto economico… se te la costruisci (assembli) tu al primo “problemino” saprai benissimo cosa c’è che non va!

Con meno di 200 euro acquisti una stampante… da assemblare!

Ti spaventa il montaggio? La tua prima stampante 3D?

5/6 ore per il montaggio… un paio d’ore per la taratura… ma sarai padrone della macchina, non il contrario.  🙂

Se prendi qualcosa di bello e pronto, purtroppo, di stampa 3D non avrai mai una cognizione piena e concreta… tradotto in soldoni, alla fine non stamperai proprio!

Oggi il mercato delle stampanti 3D è molto variegato; un ugello, due ugelli, materiali plastici o metallici, stampanti 3D laser… tralasciando la fantascienza (ad oggi è tale), così come gli investimenti assurdi, vediamo come funziona una normalissima stampante 3D a singolo ugello… sono di parte, una Prusa magari.  🙂

Il funzionamento.

Il principio è sempre lo stesso:

  • Piastra (base) riscaldata su cui fare aderire il materiale di stampa;
  • Un ugello (estrusore) che eroga il materiale fuso;
  • Un motore “passo – passo” alla base per il movimento dell’asse Y;
  • Un motore “passo – passo” per il movimento dell’estrusore sull’asse X;
  • Un motore “passo – passo” per il movimento dell’estrusore sull’asse Z;
  • Un pannello di comandi;
  • Un lettore SD o Micro SD.

L’ugello (estrusore) non fa altro che apportare materiale verticalmente (asse Z) secondo il progetto di stampa.

Credimi, è molto più complesso a scriverlo che nella pratica…




Materiali di Stampa.

 

Tutte le stampanti 3D lavorano indistintamente con filamenti di PLA ed ABS.

Esistono in commercio anche bobine di Syntetic Wood (legno), Nylon, ed altri materiali più particolari… nel mio Blog si parla di armi e balistica quindi concentriamoci soltanto su ciò che può essere utile a noi.

Principio col dirti che il PLA non fa per noi… è un derivato del mais, completamente biodegradabile, ma difficilmente lavorabile dopo la stampa… non è che con la stampa 3D abbiamo sempre un prodotto finito… capiterà pure di dover lucidare il pezzo così come, magari, la necessità di incollare più parti = PLA scartato.

ABS… lo conosciamo tutti, sappiamo cosa sia ma, se ci avviciniamo per la prima volta alla stampa 3D, qualche “dritta” non fa male.

L’ABS necessita di una temperatura di fusione abbastanza elevata (al momento io utilizzo bobine che fondono tra i 240° ed i 260°), così come elevata deve essere la temperatura della base… a meno che non vuoi che il pezzo si stacchi in fase di stampa!

E… velocità di stampa BASSA (40 mm/s per pezzi precisissimi, 120 mm/s per pezzi buoni con scarto compreso tra i 0,2 e 0,4 mm).

Il principale vantaggio dell’ABS è che, dopo la stampa, il pezzo può essere lucidato molto facilmente con l’acetone, eliminando qualsiasi segno di sovrapposizione, attribuendo una piacevole ed elegante finitura lucida.

Un altro vantaggio oggettivo dell’ABS è la totale “incollabilità” mediante il cianoacrilato… un marchio famoso sarebbe Attack, ma anche quello con “gli occhi a mandorla” va benissimo!

Lo diresti mai che questo pezzo è realizzato da 8 stampe differenti? Miracoli del cianoacrilato

Purtroppo non esistono parametri universali con cui regolare la propria stampante… da bobina a bobina (stesso produttore ma colore differente ad esempio) il comportamento può essere nettamente differente = cerca di comprare sempre lo stesso prodotto se hai tarato bene macchina e progetto!




Attrezzature indispensabili.

Se diventerai anche tu come me uno “stampatore seriale” ci sono degli accessori che non possono assolutamente mancare al fianco della tua stampate 3D:

  • Set di lime (da unghia per intenderci)… appunto per definire il pezzo;
  • Cutter (taglierino) con lama SEMPRE pulita… indispensabile per l’eliminazione del brim e/o del raft… ne parleremo la prossima volta;
  • Acetone… oltre che per la lucidatura del “pezzo” indispensabile anche per la pulizia straordinaria della piastra riscaldata (base);
  • Alcool Etilico… per la pulizia ordinaria della piastra riscaldata;
  • Spatola… sempre per la pulizia della piastra riscaldata;
  • Lacca per capelli Extraforte… e qui ti ho sorpreso! Senza “lacca” non stampi! La “lacca extraforte” è necessaria per far aderire il primo strato di materiale fuso alla base… puoi anche utilizzare prodotti dedicati per la stampa 3D, come spray, nastri adesivi, etc… con la differenza che al supermercato un barattolo di lacca con un euro lo compri, “prodotti dedicati”  al 3D no!

Vantaggi della Stampa 3D.

Ovviamente il vantaggio principale è dato dalla possibilità di realizzare qualsiasi cosa la nostra mente possa partorire… ma il VERO vantaggio principale è dato dalla possibilità di produrre stampe con strutture INTERNE “a nido d’ape”… resistentissime!

Un tornio CNC non potrebbe mai farlo!

I costi di realizzazione poi sono veramente contenuti, per non dire irrisori… purtroppo però ogni medaglia ha due facce…




…Ecco gli svantaggi.

Salvador Dalì – La Persistance de la Memorie.

1) Il tempo!

La stampa 3d purtroppo, ad oggi, è lenta e noiosa!

Hai presente la besetta che ho realizzato poc’anzi per sorreggere i bossoli calibro 20?

Bene, per realizzarne UNA con una precisione di 0,2mm (e pienezza 100%) sono occorsi 23 minuti!
Cm 3 x 2 x 1,5… per giunta forato al centro!

Questo è il primo limite della stampa 3D… moltissimi utilizzatori “alle prime armi” pensano: mi faccio la stampante 3D, costruisco e vendo… si, a quale prezzo?

2) L’ambiente di stampa deve essere… una bolla!

Quando qualche mio Amico curioso ammira la mia stampante lavorare… dico sempre una frase: “Vuoi farmi un danno? Soffia sul pezzo, vedi come si stacca!”…

Perché la temperatura della piastra riscaldata (base) NON può subire oscillazioni di nessun tipo… e la temperatura è un fattore altamente rilevante per il successo della stampa.

3) Scarsa resistenza alla trazione.

E questo, se ci ragioni, è l’elemento più ovvio… se il materiale “viene apportato” verticalmente, anche con una precisione di un decimo di millimetro, sempre verticalmente viene apportato!

Il pezzo stampato lo puoi comprimere… e, specie con struttura a nido d’ape, è resistentissimo… ma se ne tiri le due parti… si rompe!

Appunto… il materiale è sovrapposto, strato su strato.

Per il momento mi auguro di averti messo l’acquolina in bocca… non me lo chiedere, presto parleremo anche di come si “pregetta” in 3D, di come si stampa, di come si può dare la giusta finitura ad un pezzo stampato… e molto altro ancora.

Tanto, farò prima io a scrivere il prossimo articolo che tu a comprare e montare la tua stampante 3D.  🙂

Ad ogni modo… spero di esserti stato utile!

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Marco Milazzo