modellismo alternativo...

Mi sono regalato una stampante 3D e sto facendo qualche test per verificare le possibilità della stessa e per capire fino a che punto ci si può spingere nel dettaglio con una stampante 3D entry level e se si può utilizzarla per scopi modellistici.
Per fare una prova, ho trovato un modello in 1/100 di uno Sherman, successivamente scalato in 1/72 più che altro per affezione alla scala...
Il materiale utilizzato è PLA, stampato (se a qualcuno può interessare) con ugello 0,4 mm a step di 0,06 mm e velocità 20mm/s.
Il file veniva già con una macroscomposizione di parti:
- Torretta
- Scafo superiore
- Scafo inferiore
- Gruppo di rotolamento destro
- Gruppo di rotolamento sinistro
Questa scomposizione permette di avere un corpo esente da necessità di grosse stuccature, le cui lisciatura si sarebbe sicuramente notata.

I gradini di stampa si notano ma lo scopo primario non era ottenere un modello da concorso.


Vista d'assieme dei pezzi stampati


Con step di stampa ridotto, i tempi di stampa stessi si allungano. Per riferimenti futuri ho scritto dietro ogni pezzo quanto ci ho messo per stamparli...


La torretta. Sufficiente dettaglio ma con scalini evidenti...


Parte superiore dello scafo


Stessa parte con vista differente per apprezzarne qualche dettaglio...


Gruppo di rotolamento sinistro. Il vantaggio della stampa 3D è quello di dover disegnare un solo componente e poi specchiarlo se ne serve uno simmetrico...


Vista di gruppo tenuto insieme con Patafix.
Non sono gran conoscitore di carri ma penso di aver identificato questo come un M4A4.

Durante la fase di stampa, la deposizione avviene per strati (layers) secondo un percorso che viene deciso dal software utilizzato per "affettare" il modello 3D digitale. Ogni tanto capita che, se debbono essere stampate due zone separate ma limitrofe, la stampante non ce la faccia a ritirare per tempo il filamento e si vengono così a creare dei "ponticelli" di filo estruso che devono essere eliminate. Una volta ripulito il modello fisico da questi inestetismi si può valutare il livello di dettaglio.
Sul mio Sherman ho riscontrato che i vari maniglioni installati su torretta e scafo risultavano ampiamente sovradimensionati, probabilmente a causa del diametro dell'ugello (0,4 mm). Magari con un ugello a diametro inferiore si riesce a far di meglio. Fatto sta che ho semplicemente rimosso tutti questi dettagli e rifatti con filo di rame piegato.

Per l'installazione di questi ho provveduto a forare la plastica per permettere un incollaggio (fatto con cianoacrilica) più robusto.
NOTA: il PLA fonde indicativamente a 180 °C e tutte le operazioni meccaniche con utensili (fresatura, foratura) devono essere fatte con accortezza ed in maniera leggera, per evitare di fondere il materiale con l'utensile ed impastarlo...



Ho anche eliminato la canna della mitragliatrice presente sullo scafo, sostituendola con un pezzo di ago ipodermico, ed aggiunte delle striscette di nastro Tamiya a mò di bloccaggio degli attrezzi presenti sullo scafo...

...continua...

Gabriele

Commenti

  •  La prova del nove è stata al momento della verniciatura. Infatti, stampando monocromatico bianco non si riesce a verificare a pieno la qualità di stampa.
    Ad una prima passata di Olive Drab Tamiya il risultato sembra “passabile”, se visto da una certa distanza…
    Da vicino si notano dei tratti ”spuri”, dovuti alle impostazioni di stampante, soprattutto negli incavi dei supporti ruote.


    Non avendo possibilità di controllare il percorso dell’estrusore, l’unica possibilità è quella di impostare i parametri di retrazione del filamento tra differenti zone di estrusione. Farò delle prove in merito…
    Proseguendo comunque con l’assemblaggio del carro, dopo avere fatto in po’ di lumeggiature emergono dettagli (ma anche magagne)


    Gruppo di rotolamento…




    Torretta. Le line di layer si notano sotto una luce azimuthale. Si notano anche i passaggi di riempimento dell’estrusore. Questa, ripeto, è una prova di fattibilità. A voler ottenere un risultato “modellisticamente accettabile”, andrebbero passate una o più mani di stucco spray per chiudere tutte queste imperfezioni, fisiologiche del tipo di attrezzatura utilizzata.
    Va da se che maggiori dettagli ci sono sul modello, maggiore diviene la difficoltà per carteggiare le superfici…
    Dopo lumeggiature ho dato un po’ di colore ai vari dettagli come cingoli, attrezzi presenti sullo scafo ecc…






    Da questa ultima foto si notano purtroppo molto bene gli step di stampa.
    Questi, in mancanza di una buona stuccatura, sono di impedimento per effettuare qualsiasi lavaggio in quanto verrebbero evidenziate tutte le superfici scalinate piuttosto che i soli recessi...


    Visione d’insieme delle macroparti verniciate…

    Il prossimo passo è l'assemblaggio totale e l'applicazione delle decals.

    ...continua...


    Gabriele
  • Da quanto ho potuto sperimentare, il PLA che utilizzo si riesce a carteggiare tranquillamente. Il brutto di questo materiale è che non ci sono sostanze che possono essere utilizzate come solventi (a differenza, per esempio, con l'ABS che può essere levigato con acetone o vapori del medesimo).
    Occorre quindi stuccarlo per ottenere superfici lisce ma l'eventuale presenza di dettagli superficiali può rendere il lavoro davvero difficile).

    Questo non vuol dire che però sia sempre necessaria una attività di rifinitura: Ho visto lavori sul gruppo FB dedicato alla mia stampante fenomenali: figurini perfetti, senza necessità di affinamento: tutto dipende dalla calibrazione della stampante e dalla precisione di "slicing" più che dal modello utilizzato.

    NOTA: per la stampa 3D viene utilizzato un formato particolare (*.stl) che viene generato da un modello 3D convertendo le superfici curve in prismi al fine di ottenere la conversione, nelle varie sezioni del solido in Z, di curve in linee spezzate. Più fino è il grado di approssimazione di spezzate alla curva, maggiore è il dettaglio finale ottenuto in stampa

    Per quanto riguarda il costo, per singolo pezzo i costi sono davvero minimi.
    La stampante costa indicativamente 160€, il materiale che uitilizzo (PLA+) circa 22 € al kg.
    Per lo Sherman, in totale ho utilizzato 17 grammi di materiale che porta ad un costo totale di poco più di 37 centesimi.
    La macchina ha lavorato per 17h48' ma il consumo della stessa è ridotto (funziona a circa 600w, con il picco massimo in fase di riscaldamento del piatto e dell'estrusore).
    Non occorre assistere la macchina durante la fase di stampa in quanto, come già specificato, lavora in assoluta indipendenza: la si può far quindi lavorare di notte quando l'energia costa meno...
  • Colorazione base finita, con qualche dettaglio.







    Le decals provengono dal magazzino di un amico (da aeroplanaro ne sono assolutamente sprovvisto).
    Ho utilizzato le indicazioni di un foglio Tamiya per la scelta ed il posizionamento, non avendo ovviamente un foglio istruzioni da seguire.
    Il modello non ha velleità di essere perfetto ma aveva solo scopo di testare una stampante 3D basica e... di farmi pasticciare un po' con colori ed aerografo...











    Ho cercato di camuffare un po' lo scalamento dei dettagli dovuto alla stampa (questo è quello che riesco a stampare con un ugello da 0,4mm) con un minimo di invecchiamento e di sporcature (fatte con polveri della MIG) e, considerando il tutto, mi ritengo soddisfatto di questo esperimento.
    Non è un modello da concorso (non sono nemmeno sicuro che le insegne siano corrette) ma mi son divertito a farlo e questo per me è più che sufficiente!
    Prossimo step è quello di stampare con ugello da 0,2, per migliorare il dettaglio. Ho già trovato una Centauro pronta da buttare in stampa allo scopo... :-)

    Ciao

    Gabriele


  • Molto interessante, grazie per aver condiviso questo progetto! 
    Appena metto mano al PC posterò qualche commento in più.. per ora mi sembra che si confermino le potenzialità e le limitazioni di questa tecnologia riguardo all'uso delle stampanti "domestiche"
  • Alla fine le 3D non riescono a rimpiazzare i modelli ad iniezione o resina ma per prototipazione e piccolissime serie risolvono un sacco di problemi. Come contro c'é che un minimo di CAD 3D o modellazione occorre masticarla.
    Un po' da tampone peró lo fanno alcuni siti (thingiverse.com per primo) che offrono modelli già pronti da stampare...
  • le stampanti a filamento non hanno futuro per quanto riguarda la prototipazione di un prodotto finito. La tecnologia ha dei limiti intrinsechi che non rendono adatto lo strumento. Almeno per come la vedo io. Se invece si vuole produrre una bozza sulla quale poi intervenire, allora c'è qualche utilità dettata in prevalenza dal costo piuttosto basso, che però è riferito solo alla produzione della bozza stessa, se poi aggiungo il costo in tempo e denaro della lavorazione successiva non so più quanto il tutto valga la pena o diciamo che si rischia di limitare l'utilità dello strumento a casi eccezione. 
    Una stampante FDM in sostanza ha il vantaggio di costare molto poco, ma si paga il prezzo di non essere adatta ad avere un prodotto finito. Per le "nostre cose" è sicuramente più adatta una stampante DLP SLA che però utilizza un materiale più costoso, ovvero la resina, e attualmente è più costosa, ma sono fiducioso che i prezzi si abbasseranno ancora, come di fatto già si sono abbassati notevolmente in questi ultimi 10 anni. In quest'ultimo caso sì che quanto prodotto si può considerare finito, e con un livello di dettaglio da AIRES o similia. Con incisioni superficiali, dettagli dallo spessore realistico, ecc ... 
  • Sicuramente la risoluzione di queste stampanti non è tale da poter avere pezzi di qualità paragonabile a quelli in plastica o resina che siamo abituati ad usare. Il tuo Sherman mostra benissimo questi problemi, le linee di stampa sono molto visibili e sono irrealistiche, praticamente bisognerebbe stuccare a carteggiare tutto il modello.
    Allo stesso tempo però il dover stuccare e carteggiare una superficie è un problema di poco conto se in cambio si ha qualcosa che non si può avere altrimenti ! Nel tuo caso il modello 3D era del carro con già tutti i particolari stampati sulla superficie, se però fosse stato un modello dello scafo senza dettagli tipo attrezzi e altro, sarebbe stato molto più semplice stuccare tutto. Un modello 3D di una struttura base diventa a quel punto un ottimo punto di partenza sia per un modello intero che, forse anche più interessante, per una conversione.
    Personalmente sono tentato dall'acquisto di una di queste stampanti, visto che il costo ormai è proprio basso. Conscio delle limitazioni la userei credo per fare master da cui poi preparare stampi per colate in resina... ma si potrebbe anche pensare di usare la parte direttamente e poi rifinirla a mano.

    Poi certo, c'è anche da capire i limiti propri della macchina.. tu stesso hai fatto notare come la tua prova sia stata fatta senza cercare di ottenere la massima risoluzione mentre altri utilizzatori riescono a ottenere finezze superiori con uno slicing ottimizzato. E' possibile che si riesca a ottenere risultati molto migliori semplicemente con questo o anche con un diverso disegno del modello 3d.
    E qui si arriva alla questione della modellazione... chiaramente per poter godere al massimo delle possibilità della stampante l'ideale sarebbe potersi fare i propri modelli o almeno poter modificare quelli altrui. Prendendo sempre ad esempio questo Sherman, si notano le linee di estrusione su superfici che di loro sarebbero piane ma nel modello sono inclinate. "Spezzettando" il modello sarebbe possibile scomporre le parti in modo tale da poter limitare questi problemi e inoltre si potrebbe avere un modello da assemblare in modo simile ai nostri in plastica, con la possibilità di inserire dettagli interni eccetera. Ne vale la pena ? A parer mio dipende da quanto uno ci si vuole mettere e da che cosa vuole ottenere.

  • Certo Giorgio, hai in parte ragione ma attenzione... ricorro ad un esempio per spiegarmi.
    Mettiamo caso che volessimo riprodurre l'ala o una fusoliera di un soggetto inesistente al momento sul mercato e che avessimo le capacità per realizzarne il modello 3D. Con queste stampanti a filamento potremmo realizzare il pezzo ma non potremmo realizzare delle incisioni di dettaglio delle pannellature. A quel punto avremmo diciamo così la massa dell'ala. Perfetto. Passeremmo più mani di stucco per ottenere una superficie omogenea e priva di scalinature. Ed ora via di incisione ... una parola. Il materiale è durissimo, molto più duro rispetto a resine modellistiche e alla plastica più dura dei nostri modelli, è , almeno nei prodotti che ho avuto modo di esperire io, un grosso problema lavorare di fino questo materiale che indurito è estremamente duro e lavorabile anche per incisione ( certo ci sarebbe una mano consistente di stucco sulla quale contare, ma non sufficente per una buona incisione e molto delicata)... per cui ottenuto questo "master", stuccato e levigato, poi dovremmo stamparlo in resina per ottenere un master finalmente lavorabile in maniera decente. E qua salgono i costi. Alla fine conviene come costo affidarsi a chi ha una stampateSLA al quale fornire un modello 3D che ha già le incisioni e tutti i dettagli ( rivetti, scassi, ecc ... ) e farselo fare. Risultato migliore e più rapido e certo. E' vero che stanno studiando dei filamenti di materiale che è una sorta di argilla artificiale che si può levigare a caldo poi, in modo da elimnare le stratificazioni , allo stesso tempo è poi lavorabile scaldandolo un po', però questo materiale ancora non è stato messo in commercio , almeno che io sappia, lo stanno ancora testando e immagino pure perchè abbiano problemi ... è troppo fragile per cui il filamento se sottile tende a spaccarsi ( succede pure con l'ABS con spessori anche grossi, figurarsi con cose sottili dove per altro c'è il problema con l'estrusore che si intasa, specialmente con i piccoli diametri che servono a noi ). Forse questo materiale o altri potrebbero risolvere qualche problema, ma altrimenti la vedo non impossibile ma molto più complicata della leggenda della stampante che ti da un prodotto finito !

  • modificato 28 May
    Per il modello che ho stampato ho usato il PLA, che è resistente ad ogni attacco chimico. Stampando in ABS, per esempio, e ponendo il pezzo in vapori di acetone le "rugosità da scalinatura" vengono ampiamente smorzate (a volte fino a scomparire). Come detto nel post, la mia stampante è un entry level (pagata 150€), ma investendo qualcosa in più si possono ottenere risultati che sono utilizzabili già a fine stampa. A Telford, lo scorso novembre, ho visto i prodotti di una ditta (di cui devo tirar fuori il nome) che stampa e vende figurini in 1/72 stampati in 3d a filo nei quali solo ad un esame davvero ravvicinato si nota la stratificazione. E parliamo di 72... Avete provato a fare un giro qui? http://modelprint3d.it/
  • Per la modellazione il discorso è a parte. Una tecnica interessante è quella della scansione 3D (tecnologia anche questa consolidata) che permette di avere dettagli fini senza grossi sforzi...
  • Comunque complimenti Gabriele. Al di la delle imprecisioni della stampate hai ottenuto un "modello" che sicuramente potrà essere migliore una volta impiegate apparecchiature più moderne.
    Grazie per la condivisione dei tuoi successi, ti seguo per altri tuoi lavori e la cosa mi interessa molto.
    Tex49
  • Gioca, sono d'accordo, alla fine è un lavoraccio che ha senso solo se si pensa poi di riprodurre in serie il pezzo.
    Le stampanti SLA sono sicuramente molto più interessanti da questo punto di vista, solo che a quel punto si torna al fatto di disegnare qualcosa e farlo produrre ad altri, che toglie parte del controllo o lo rende più lungo e costoso.
    Comunque ho scritto spesso su questo e su altri forum che considero la stampa 3D come una tecnica solo per modellisti che hanno voglia di sbattersi e sono capaci di superare le limitazioni in altri modi, come Gabriele ha fatto. Quindi mi trovi sicuramente d'accordo sul fatto che l'idea che il futuro del modellismo non sarà lo scaricarsi il modello e stamparlo ma le nostre amate scatole esisteranno per molti anni ancora
  • Gabriele, sicuramente salendo di budget si possono avere risultati superiori. D'altra parte già la tua stampante secondo me ha del potenziale interessante.. sempre ovviamente a condizione di essere quel modellista che ha voglia di sbattersi eccetera come molti di noi siamo :)
    Per la modellazione la scansione 3D ha sicuramente molte potenzialità tanto da venire usata da alcune aziende del settore. Ho avuto a che fare la prima volta con queste tecnologie una ventina d'anni fa e le capacità di certi sistemi sono impressionanti, anche se poi serve comunque un certo lavoro da parte del "progettista" per l'aggregazione dei dati e la costruzione del modello.
    Nel nostro caso poi c'è da fare un passaggio ulteriore, che è lo scomporre il modello 3D del pezzo completo in un certo numero di pezzi da assemblare, e credo che sia qui dove con un po' di inventiva si possano minimizzare le limitazioni tecniche delle macchine.

    Vedere prove come le tue è una cosa che trovo sempre molto eccitante, mi riporta ad esempio a quando cominciai a stamparmi le prime decals in casa e mi fa venire molta voglia di buttare via un paio di centinaia di euro... :D
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