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Stampante 3D FDM: supporti ottimizzati

Come ottimizzare i supporti dei modelli stampati mediante una stampante 3D FDM.
Come ottimizzare i supporti dei modelli stampati mediante una stampante 3D FDM.
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I supporti sono a volte essenziali per la buona riuscita di una stampa per cui è bene sapere come adoperarli.
In questa lezione saranno dunque analizzate le impostazioni e le varie tipologie che i supporti possono assumere, nonché le loro caratteristiche, avendo come scopo finale la loro ottimizzazione.

Quando servono?

La prima domanda da porsi è "sono necessari"?
Chiaramente la risposta dipende, come sempre, sia dal modello sia dal tipo di stampante. È fondamentale ponderare accuratamente la vostra scelta in quanto i supporti, oltre che uno spreco di tempo, possono comportare uno spreco di materiale spesso facilmente evitabile attraverso una buona progettazione del modello e una corretta implementazione delle impostazioni di stampa.
Tuttavia, se un modello presenta parti senza fondamenta, inclinazioni critiche o zone fragili, allora quasi sicuramente serviranno supporti per ottenere una buon risultato finale.
Esistono metodi per poter “aggirare”, se possibile, questo vincolo e per utilizzarli dovremmo approfondire alcuni concetti che andiamo a presentare.

Orientamento di stampa

Come già trattato nella lezione precedente, questo semplice accorgimento può consentire un grande risparmio in termini di materiale e di tempo. I supporti permettono di stampare un modello con l’angolazione e nella posizione desiderata ma non bisogna dare per scontato che l’orientamento migliore sia sempre quello che presenta la minor necessità di essi.
Riportiamo a seguire alcuni aspetti da prendere in considerazione.

  • Angolo limite: un modello generalmente presenta diversi livelli di inclinazione rispetto al piano di stampa in riferimento ai suoi diversi elementi, più una parte si avvicina a essere parallela al piano di stampa, più è difficile che sostenga il suo stesso peso se non opportunamente sorretta. A questo proposito abbiamo la possibilità di scegliere, nelle impostazioni, di creare supporti ogni qualvolta si presenti un’inclinazione superiore al valore limite da noi specificato. Ad esempio, se decidessimo che il valore limite è 30°, ponendo come angolo zero la perpendicolare al piano di stampa, allora tutte le zone con un’inclinazione maggiore avranno dei supporti a sorreggerle. Non esiste un valore valido in assoluto ovvero sempre corretto, comunque, se non vogliamo fallimenti, allora un valore limite di 45° sarà quasi sempre un’ottima scelta. In caso volessimo sperimentare con inclinazioni maggiori consigliamo comunque di non superare i 60°.
  • Rimozione dei supporti: un errore comune potrebbe essere quello di ritenere che il programma di slicing crei sempre supporti facilmente rimovibili. Purtroppo non è così. Il compito del programma è solo creare dei supporti per le zone critiche da noi definite nei dati. Potranno essere implementati anche supporti non facilmente raggiungibili o rimovibili. Per evitare che ciò accada non bisogna fare nulla di complesso, dovremo solo controllare l’anteprima di stampa e accertare che non vi siano supporti posizionati in zone problematiche o che, durante la rimozione, possano danneggiare il modello. Per facilitare la rimozione può essere utile un tronchesino o un paio di pinze.
  • Segni residui: conseguenza dei supporti sono i segni residui che questi lasciano una volta rimossi. Dobbiamo fare attenzione nel caso in cui l'estetica della stampa sia importante. Una buona pratica è quella di utilizzarli nelle zone meno visibili o in parti larghe e piatte per poter eliminare i segni residui levigandoli con la carta vetrata.

Densità

Per densità di supporti non si intende solamente il grado di riempimento degli stessi, come nel caso della stampa, ma anche la quantità di supporti che vogliamo utilizzare. Perciò un valore molto alto garantirà un modello più definito e diminuirà la possibilità di fallimenti. Tuttavia questo comporterà anche un tempo di stampa e un utilizzo di materiale maggiore nonché una rimozione più difficile e laboriosa dei supporti.
Un valore molto basso invece garantirà una rimozione più agevole e la riduzione del tempo di stampa oltre che del materiale utilizzato ma aumenterà il rischio di fallimenti e di ottenere parti danneggiate. Potreste quindi dover interrompere la stampa, modificare le impostazioni e ristampare. Ovviamente in questo caso dovremo mettere in conto spreco di tempo e materiale. È quindi consigliabile fare diverse prove di stampa per conoscere le criticità della propria stampante.

Velocità di stampa dei supporti

Proprio come il modello anche i supporti possiedono una propria velocità di stampa che possiamo regolare in base alle nostre esigenze.
Di solito i supporti non richiedono velocità di stampa ridotta perché saranno eliminati quindi non necessitano di una rifinitura superficiale impeccabile o di un riempimento atto a resistere a forze meccaniche. È bene tenere a mente che una velocità ridotta garantirà solidità strutturale ma, se ciò non fosse necessario, un'elevata velocità può farci risparmiare una quantità di tempo considerevole.

Tipi di supporti

A seconda dello slicer utilizzato è possibile scegliere tra diverse configurazioni di supporti e ciò permette una grande personalizzazione del processo di stampa.
Navigando e sperimentando tra i diversi tipi di supporti esistenti possiamo scoprire che per un modello può essere più adatta una forma rispetto un'altra, ma generalmente non vi è una differenza sostanziale tra loro, rimane quindi una scelta personale.

Tuttavia meritano una menzione particolare i supporti ad albero.
Ancora in fase "sperimentale", sono chiamati in questo modo perché partendo da una base unica, il tronco, si diramano (come in figura) fino a collegarsi ai punti critici del modello per sorreggerli. Questi garantiscono un buon punto di sostegno migliorando non solo i tempi di stampa, contenendo inoltre gli scarti, ma offrono anche una più agevole rimozione grazie a un'area di appoggio minore.

Dividere in pezzi

Spesso, più che porsi la domanda di come poter ottimizzare i supporti, è bene chiedersi se non si possa ottimizzare il modello. Infatti, se il tempo lo permette, trattandosi di un lavoro spesso impegnativo, una delle soluzioni più efficaci è provare a dividere il nostro modello in parti più semplici da stampare.
Questa pratica può rivelarsi utile per diversi motivi:

  • Diminuisce di molto la quantità di supporti con conseguente riduzione di segni residui;
  • Riduce drasticamente il tempo di stampa;
  • In caso di fallimento si perderebbe solo una minima parte del modello;
  • Permetterebbe di risparmiare molto materiale;
  • Facilita o permette di evitare la fase di rimozione.

Anticipazioni

Nella prossima lezione andremo più a fondo sulle personalizzazioni e sul controllo della stampa mostrando come le impostazioni dello slicer possono essere modificate a nostro vantaggio.


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