Stampa 3D: hardware e software

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    Come posso ottenere un 3D?

    Il modo più comune per realizzare con la stampante 3D un'idea di progetto è quella di disegnarla (o farla disegnare!) tramite un software di modellazione 3D. Ma ci sono anche altri metodi.

    1) File già pronto

    Esistono piattaforme che condividono migliaia di files 3D. Alcune piattaforme condividono progetti a pagamento, altre in maniera gratuita e rilasciandoli con licenze aperte, come le Creative Commons. Tra le piattaforme gratuite spicca Thingiverse.

    2) Con software di elaborazione dati

    Esistono programmi che permettono di elaborare dati che possono essere trasformati in disegni 3D, da stampare o usare per altri scopi. Ad esempio, il software Invesalius, sviluppato dal Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), in Brasile, possono essere inserite le immagini biomedicali ottenute tramite tomografie o risonanze magnetiche (file DICOM), e trasformarlo in un file 3D (file stl). Oppure piattaforme come Map2stl o StlTerrain trasformano informazioni geografiche in files 3D, per ottenere immagini dell'orografia di un territorio.

    3) Scansione 3D

    La scansione 3D è un processo, realizzato attraverso un dispositivo digitale, con cui si analizza un oggetto reale e raccogliere dati sulla sua forma e colore. Una scansione 3D può essere ottenuta attraverso scanner laser ad altra precisione ma anche con comuni app per smartphone, che utilizzano la fotocamera del telefono per produrre un oggetto tramite la tecnica della fotogrammetria.

    4) Modellazione 3D

    La modellazione 3D, o disegno 3D, è il processo di creazione di una rappresentazione 3D di qualsiasi superficie o oggetto manipolando poligoni, bordi e vertici nello spazio 3D simulato al computer. Ci sono diverse tipologie di software di modellazione 3D. Le due più comunemente utilizzate sono:

    • La Modellazione 3D Geometrica, utilizzata per creare forme in cui non sono richiesti dettagli complessi, utilizzando semplici forme geometriche, proporzioni, corrispondenze geometriche.
    • La Modellazione 3D Organica, utilizzata per creare modelli 3D ricchi di dettagli per cui sono richieste forme molto morbide.

    I software di modellazione geometrica sono usati per produrre oggetti con geometrie relativamente semplici (es cover di telefoni, dispositivi, anelli), mentre quelli organici per disegnare volti e corpi di animali e altri esseri viventi.

    Tra i software di modellazione 3D usati nelle classi di Hi-Storia annoveriamo:

    • Tinkercad: per principianti o per le classi del primo ciclo d'istruzione.
    • 3DBuilder: per realizzare semplici progetti oppure per semplificare operazioni come creazione di vuoti, creazione di stampi, divisione di oggetti, riparazione di files 3D.
    • SketchUp: per realizzare oggetti geometrici di media complessità.
    • Blender: il più completo modellatore 3D gratuito (e open-source), usato per la modellazione geometrica e molto altro.

    I principali software di modellazione organica usati da Hi-Storia sono:

    • SculptGl: disponibile sul nostro sito, è un programma di scultura 3D che permette anche di caricare files stl e obj.
    • ZBrush: ottimo modellatore 3D organico, ma che nella sua versione gratuita (Core Mini) permette di modellare solo una sfera o un parallelepipedo.
    • Blender: contiene anche funzionalità di modellazione 3D organica
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    Come posso creare un file stampabile in 3D?

    Le stampanti 3D non interpretano files geometrie (esempio file stl), ma solo semplici file di coordinate (file gcode). Servono dei software che convertono i file 3D in file per le stampanti. L’operazione di trasformazione di un file 3D in file gcode si chiama slicing.

    Il miglior software gratuito per lo slicing finalizzato all'uso di stampanti a filamento (fdm) è Cura. Molto utilizzati anche PrusaSlicer e Slic3r.

    Per le stampanti a resina, il software più usato è Chitubox, ma spesso sono usati anche i software prodotti dalle case di produzione delle stampanti (ad esempio, Photon Workshop per le stampanti Photon).

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    Con quali tecnologie stampo in 3D?

    A filamento FDM

    A resina

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    Post-produzione

    Per migliorare la resa degli oggetti prodotti con stampanti 3D FDM, possono essere utilizzati abrasivi per levigare le superfici, in particolare quelle in prossimità dei supporti. Gli oggetti prodotti tramite stampanti 3D a resina vanno trattati sempre con un processo di post-produzione chiamato wash&cure: lavaggio con soluzione alcolica, e indurimento della stampa tramite lampade UV.

    Ricordiamo che le stampanti 3D possono essere utilizzati sia per creare oggetti finali, ma anche per creare stampi.