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COME UNIRE DUE PEZZI REALIZZATI CON LA STAMPANTE 3D

Il nuovo materiale Onyx, appena introdotto da Markforged, è una plastica formata da nylon e fibre di carbonio corte che conferiscono una buona finitura superficiale ai pezzi appena stampati, non necessitando di ulteriori lavorazioni.

Questa caratteristica particolare, rende Onyx adatto alla creazione di accoppiamenti precisi.


JOINERY

Esiste in falegnameria il termine Joinery, con cui si indica l’arte di assemblare più pezzi di legno, in modo che rimangano uniti esclusivamente grazie alle loro particolari geometrie.

Questo metodo di unione è molto utile, perché garantisce che i pezzi siano ben saldi tra loro, nonostante l’assemblaggio non sia molto complesso. Lo svantaggio è che a volte è difficile ottenere della forme strane con i metodi tradizionali di lavorazione.

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STABILITA’ DIMENSIONALE

Le fibre corte di carbonio con cui è rinforzato Onyx, modificano il comportamento del materiale al raffreddamento, inducendo meno deformazioni termiche, in modo che le dimensioni dei pezzi stampati riproducano fedelmente il modello prodotto in CAD.

FINITURA SUPERFICIALE

Un altro pregio molto importante del nuovo materiale è l’ottima finitura ottenibile, nera opaca, che non necessita di ulteriori lavorazioni.

Molti clienti Markforged stampano 3D i pezzi da vendere direttamente al cliente. I prodotti stampati con il Nylon sono molto resistenti, ma hanno un aspetto semi-trasparente, spesso non troppo piacevole alla vista.

La risoluzione garantita dalle stampanti 3D Markforged, unita alle caratteristiche del nuovo materiale Onyx, permettono di ottenere una ottima finitura superficiale nera opaca. Questo significa che non sono necessarie ulteriori lavorazioni sui pezzi stampati, nè chimiche nè meccaniche, con un risparmio non indifferente di tempo.


UNIRE CON LA CODA DI RONDINE

Usando la tecnologia Markforged, stampare pezzi con delle geometrie complesse non è molto più costoso rispetto a stampare pezzi molto semplici.
E’ conveniente quindi sfruttare al massimo le potenzialità delle stampanti 3D, per ridurre i costi di assemblaggio.

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L’esempio più semplice di giunto facilmente realizzabile è la “coda di rondine”. Quando è necessario unire più parti infatti, i progettisti preferiscono usare angoli retti, in quanto sono più semplici da realizzare sulle macchine a utensili. Con la tecnologia 3D invece, realizzare una “coda di rondine” o un profilo retto è indifferente.

Anzi, spesso è preferibile realizzare profili a V (come mostra la figura in basso a sinistra) piuttosto che realizzare una classica cava per le linguette (come mostra la figura a destra) a causa delle imperfezioni che crea. E’ quindi sempre utile evitare di stampare geometrie con sottosquadra in quanto richiedono strutture di supporto.


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STAMPA 3D SNAP FIT

Un altro esempio chiarificatore è dato dagli Snap Fits, un semplice metodo di unione di due pezzi “a scatto”.
Questo tipo di giunto è perfetto da realizzare in materiale plastico, poiché si deforma leggermente, per poi posizionarsi correttamente in modo da tenere uniti i due pezzi.

Poichè gli Snap Fit hanno una sezione molto sottile (al fine di ridurre il momento flettente), è preferibile stamparli “sdraiati” sulla build platform, come in foto. E’ sconsigliato stamparli lungo l’asse Z (figura a sinistra) in quanto le forze che flettono lo Snap Fit creerebbero delle tensioni tra gli strati della stampa, portandoli facilmente alla rottura.

La configurazione al centro è meglio, ma è comunque soggetta a rottura in quanto esiste un piano di taglio tra il corpo e il dente dello Snap Fit. L’orientamento nella figura a destra è il più appropriato poichè le fibre sono ruotate rispetto al dente, sfruttando al massimo le potenzialità dei materiali Markforged. Gli stessi principi vengono applicati quando si progettano ruote dentate o ogni altra protuberanza soggetta a grandi carichi.
 

APPLICAZIONE: PORTA CELLULARE

Per mostrare la qualità della finitura superficiale conferita da Onyx e per verificare la stabilità dimensionale è stato realizzato un porta cellulare.

La piccola dentatura rettilinea permette di modificare la grandezza del telefono che si vuole afferrare. Questa sarebbe stata molto difficile da realizzare usando le lavorazioni tradizionali, mentre è risultato semplice e veloce con l’ausilio di una stampante 3D.

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I pezzi realizzati con la Mark Two hanno una tolleranza dimensionale di un decimo di millimetro, il che garantisce che le due superfici a contatto scorrano facilmente l’una sull’altra, grazie anche alla finitura superficiale conferita da Onyx.   


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