PER UNA GAIA SCIENZA

5 – Stampa 3D con FDM Obiettivi operativi Accendere, mettere in sicurezza e calibrare una FDM (piano, Z-offset, passi/mm, flusso). Scegliere correttamente adesione al piano e supporti , capendone pro/contro. Diagnosticare e correggere warping , stringing , under/over-extrusion , ghosting . Stampare un pezzo test e valutarne la qualità con criteri misurabili. 1) Anatomia rapida della FDM Estrusore (direct o Bowden), hotend (PTFE-lined vs all-metal), nozzle (0.2–0.8 mm). Assi X/Y/Z (cinghie GT2 e pulegge; viti trapezoidali su Z). Piano riscaldato (PEI liscio/testurizzato, vetro, BuildTak, adesivi). Elettronica (driver stepper, alimentatore, sensori finecorsa, firmware Marlin/Klipper). Formule base di cinematica dei passi X/Y (cinghia) : steps/mm = N mot ⋅ μ p cinghia ⋅ Z puleggia \text{steps/mm} = \frac{N_\text{mot} \cdot \mu}{p_\text{cinghia} \cdot Z_\text{puleggia}} con N mot = 200 N_\text{mot}=200 passi/giro (1.8°), μ \mu =microstep (es. 1...

4 – Slicing e Preparazione della Stampa 1. Cos’è uno slicer Uno slicer è un software che trasforma un modello 3D (STL/OBJ) in istruzioni leggibili dalla stampante 3D, ossia il G-code , che indica: Percorso dell’estrusore (movimenti X/Y/Z) Velocità di estrusione Temperatura estrusore e piano Quantità di materiale per ogni layer Software più diffusi Software Caratteristiche principali Livello Cura (Ultimaker) Interfaccia user-friendly, molte impostazioni avanzate Principiante → Avanzato PrusaSlicer Ottimizzato per stampanti Prusa, supporto generazione supporti avanzati Intermedio Simplify3D Controllo completo del percorso, multi-processo Avanzato 2. Parametri di stampa principali 2.1 Altezza layer (Layer Height) Indica lo spessore di ogni strato stampato. Effetto: layer sottili → maggiore dettaglio ma tempi più lunghi; layer spessi → stampa più veloce ma dettaglio ridotto. Formula tempo stampa approssimativo: t = V A ⋅ v t = \fr...

3 – Modelling 3D – Software 1. Introduzione ai software CAD Il CAD (Computer-Aided Design) è il software che permette di progettare oggetti in 3D partendo da forme geometriche fondamentali fino a modelli complessi. Principali software introdotti: Software Livello Caratteristiche principali Applicazioni Tinkercad Principiante Interfaccia semplice, basata su forme geometriche, drag & drop Modellazione base, educazione, prototipi veloci Fusion 360 Intermedio/Avanzato Modellazione parametrica e solida, strumenti CAM integrati Ingegneria, prototipi funzionali, progettazione meccanica Blender Intermedio/Avanzato Modellazione mesh, sculpting, rendering Design artistico, animazioni, oggetti complessi e organic shape 2. Creazione di oggetti semplici Il processo base per creare un modello 3D segue questi passaggi: Scelta dell’unità di misura: mm o cm, fondamentale per la stampa 3D. Creazione delle forme base: cubo, cilindro, cono, sfera. Operaz...

2 – Materiali per la Stampa 3D 1. Introduzione ai materiali per la stampa 3D Il materiale è uno dei fattori più importanti nella stampa 3D perché determina: Resistenza meccanica e flessibilità. Precisione e qualità superficiale. Facilità di stampa e post-produzione. I materiali più diffusi si dividono in due grandi famiglie: filamenti termoplastici (FDM) e resine/composti (SLA, DLP, SLS). 2. Filamenti plastici (FDM) 2.1 PLA – Acido Polilattico Caratteristiche principali: Proprietà Valore tipico Temperatura di estrusione 190–220 °C Temperatura di piattaforma 0–60 °C Modulo di Young E E 3–4 GPa Resistenza a trazione σ t e n s \sigma_{tens} 50–70 MPa Allungamento a rottura ϵ r \epsilon_{r} 3–6% Pro: facile da stampare, biodegradabile, finitura liscia. Contro: bassa resistenza termica (~60 °C), fragile agli urti. Esempio pratico di calcolo resistenza: Per una barra stampata PLA con sezione rettangolare  b = 10  mm , h = ...

1 – Introduzione alla Stampa 3D: dalla teoria alla pratica 1. Cos’è la stampa 3D e perché è rivoluzionaria Immaginate di poter creare un oggetto qualsiasi partendo da un modello digitale, senza doverlo intagliare, forare o fresare da un blocco di materiale. Questo è ciò che la stampa 3D permette: un processo di fabbricazione additiva , in cui un oggetto viene costruito strato dopo strato . A differenza dei metodi tradizionali, detti sottrattivi , che rimuovono materiale da un blocco, la stampa 3D aggiunge solo il necessario. Questo significa meno spreco, maggiore personalizzazione e tempi di prototipazione ridotti . Applicazioni pratiche: Industriale : prototipi rapidi e strumenti personalizzati per produzione. Medico : protesi su misura, modelli anatomici per chirurgia, impianti. Design e moda : gioielli unici, scarpe custom, complementi d’arredo. Edilizia : costruzioni modulari, elementi architettonici complessi. Spaziale : NASA e ESA stampano strumenti direttamen...