Progettiamo e costruiamo una stampante 3D - Il Concept - Parte 1

Inizio oggi una serie di articoli che seguiranno passo passo la progettazione e la costruzione di una stampmante 3D. Toccheremo ogni aspetto del progetto completo, dalle prime scelte iniziali, la progettazione al CAD, le scelte di meccanica, elettronica, la stampa delle varie parti, il montaggio, il settaggio hardware/software fino alle  prime stampe di test ed eventuali upgrades.

Torno con molto piacere a scrivere sul blog. Sono passati molti mesi dall’ultimo post, purtroppo gli impegni di lavoro e famiglia lasciano sempre poco spazio alle passioni e gli hobbys, ho dovuto quindi fare una scelta tra la cura del blog e la progettazione. Ho scelto quest’ultima, è stato più facile seguire il progetto anche nei piccoli ritagli di tempo, mentre sarebbe stato impossibile curare il blog seriamente con un impegno saltuario. Il progetto è quasi terminato e la stampante sta per prendere finalmente vita, è giunto il momento, come promesso all’apertura di questo blog, di condividere tutto il lavoro fatto ed i risultati ottenuti. Cominciamo partendo da zero.

Il Concept

Ogni qualvolta si inizia con un nuovo progetto, qualsiasi esso sia, è imperativo riordinare le idee e fissarsi degli obiettivi primari da raggiungere, delle piccole luci poste in fondo al buio tunnel delle incertezze, dei dubbi, della confusione. Questo caso non è diverso dagli altri, dobbiamo subito porci alcune domande e chiarirci un po’ le idee.

Che tipo di stampante voglio realizzare? Che tipo di tecnologia voglio impiegare? Stereolitografia – SLA o a deposito di materiale fuso – FDM? Che misure dovrà avere la mia stampante? Alla fine di tutto questo lavoro, cosa andrò a stampare? Oggettistica per casa/lavoro/figli o comunque con scopi ludici, prototipi di parti che dovrò sviluppare per la mia professione/percorso di studi, o componenti per altri progetti come robot ed elettronica? E’ chiaro che ognuno ha delle risposte molto personali a queste e tante altre domande, io posso elencare quali sono state le mie e quali sono gli obiettivi che mi sono posto si dall’inizio.

Tipo e tecnologia da impiegare

Ho scelto di sviluppare una stampante a deposito di materiale fuso (FDM) di tipo cartesiano. Ritengo che la tecnologia stereolitografica sia ancora troppo costosa e meno versatile rispetto alla FDM, è ottima per piccoli oggetti stampati con altissima precisione ma, a causa anche dei costi, si è limitati ad aree di stampa molto ridotte ed una scarsa scelta di resine, mi riferisco ovviamente all’ambiente domenstico-hobbystico, a livello industriale le cose sono ben diverse, soprattutto per le dimensioni di stampa.

La tecnologia FDM è oltretutto la più diffusa nel mondo opensource, c’è quindi una grande quantità di materiale sulla rete che permette di acquisire l’esperienza di altri e di scambiare informazioni e soluzioni. In ultimo, non poco importante, la grande scelta di materiali che offre il mercato e la possibilità di avere aree di stampa di notevoli dimensioni.

Devo ammettere di essere molto incuriosito ed attirato dal sistema core XY (Makerbot, Ultimaker, Zotrax ecc.), ma non ho esperienza su questo tipo di stampanti (negli ultimi due anni ho usato e modificato una Mendelmax), ho preferito quindi rimandare questo tipo di costruzione ad un progetto per il prossimo futuro e ho scelto il sistema cartesiano (Mendel, Prusa, Mendel-Max ecc.).

 

Obiettivi primari

Fissiamo ora alcune fondamentali caratteristiche che la stampante dovrà avere.
In primis la robustezza, dovrà poter assorbire le sollecitazioni derivate dalle parti in movimento senza influenzare la stampa, che deve sempre essere di qualità.
Dovrà essere facile da assemblare e ridurre al minimo problemi dovuti alla squadratura, l’allineamento delle parti e il posizionamento di tutti i componenti.
La stampante dovrà essere adatta ad un principiante e crescere con lui, dimostrando quindi versatilità in quanto a materiali stampabili e possibilità di modifiche future.
In ultimo, ma non meno importante, il costo. Dovrà essere una stampante di qualità dal prezzo abbordabile (ovviamente in relazione alla qualità che si vuole raggiungere), sia per l’autocostruttore che per chi volesse acquistare un kit.
Queste sono linee guida che influenzeranno le scelte che faremo durante lo sviluppo del progetto, più avanti vedremo quali.
Ci siamo fatti una idea di massima su cosa vogliamo ottenere e dove vogliamo arrivare, tra qualche giorno con il prossimo articolo vedremo di entrare nel merito su alcune importanti scelte come il tipo di materiali da impiegare e il modello, la forma vera e propria della stampante che andremo a realizzare.
Per oggi mi fermo qui, ho voluto fare una semplice introduzione tanto per chiarire alcuni concetti fondamentali, dalla prossima volta entreremo nel vivo del progetto.

Come sempre, se avete domande, sono a vostra disposizione.
Ciao!
Alex272