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STAMPA 3D SLA PER CREARE IL MODELLINO DI UN MOTORE PORSCHE

La stampa 3D con tecnologia SLA viene oggi utilizzata in svariati ambiti, dove sono richiesti dettaglio e grande precisione dimensionale.
Il signor Giuseppe Guerini ha utilizzato una stampante 3D Formlabs Form 2 per realizzare il modellino di un motore Porsche in scala 1:4. La sua passione per il famoso marchio di Stoccarda è iniziata circa venti anni fa, quando il Sig. Guerini ha acquistato la sua prima Porsche.

“E’ cominciata così la mia avventura di collezionista di queste vetture: in totale ne ho avute una sessantina. Oggi ne posseggo tre, rispettivamente del 1951, 1952  e 1958, accompagnate da una miriade di motori, ricambi, documentazione…”

Avendo a disposizione tutti i pezzi di questi motori ed essendo appassionato di stampa 3D, il Sig. Guerini ha deciso di riprodurne uno interamente in scala. I modellini hanno riscosso molto successo e sono stati venduti anche in paesi esteri e le richieste sono in continuo aumento. Quello che per il Sig. Guerini era solo un hobby, presto potrebbe diventare un lavoro.  


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DALLA SCANSIONE ALLA STAMPA 3D SLA

Il processo produttivo del modellino del motore è articolato in più fasi. I primi pezzi sono stati pazientemente copiati e riprodotti virtualmente utilizzando il software CAD Rhinoceros. La difficoltà e soprattutto il tempo impiegato per compiere questo processo, ha spinto il Sig. Guerini ad optare per una tecnologia differente.
Utilizzando uno scanner 3D a luce strutturata (David Laser Scanner) sono stati riprodotti tutti i particolari più rapidamente e facilmente.


Una volta creata la matematica dei componenti con CAD o scanner, utilizzando il software Autodesk Meshmixer è possibile verificare e modificare a piacere le Mesh al fine di ottenere un modello ottimizzato per la stampa 3D. Il file definitivo in scala viene poi importato nel software di slicing dedicato PreForm, nel quale è possibile impostare i parametri di stampa. I dettagli estremamente complessi di alcuni componenti, come le teste del motore, rendono necessario il posizionamento manuale dei supporti.

PERCHE’ UTILIZZARE LA FORMLABS FORM 2

Il Sig. Guerini si è avvicinato al mondo della stampa 3D, in seguito alla crescente esigenza di riprodurre alcuni componenti meccanici per motivi lavorativi. Pantografi e frese di copiatura infatti costituivano una limitazione per la riproduzione di particolari dalle geometrie complesse. Le tecnologie sottrattive vengono quindi oggi affiancate da quelle additive, ideali per la realizzazione di qualsiasi componente.
La prima esperienza con una stampante 3D FDM RepRap, risultata disastrosa, ha spinto il Sig. Guerini a cercare una diversa tecnologia di stampa 3D, per rispondere alle esigenze di qualità richieste dal mercato.

“Lavorando da oltre 30 anni nel settore dei laser conosco molto bene le stampanti 3D SLA. Il problema fondamentale era il prezzo, assolutamente inavvicinabile per un privato. Solamente qualche anno fa però, venni a conoscenza di una stampante 3D con tecnologia SLA, con un costo accessibile sia della macchina, sia dei consumabili. Si trattava della Formlabs Form 2.”

ASSEMBLAGGIO DEL MOTORE



Componenti del motore250
Tempo di stampa45 ore (stimato)
Peso del motore300 g
Resina Utilizzata (compresi i supporti)                650 g
Volume del componente più piccolo1,85 mm3
Volume del componente più grande600 mm3

Una volta lavati accuratamente e separati con grande delicatezza dai supporti, tutti i particolari vengono inseriti in forno UV artigianalmente costruito dal Sig. Guerini e vengono poi rifiniti. La parte più lunga della preparazione è il ritocco dei microfori presenti in alcuni dei pezzi, in particolare quelli con dimensioni pari a 1,5 mm.
Molti di questi sono da filettare da M1.6, M2, M2.5, mentre altri vengono alesati per permettere il perfetto incastro delle parti. Prima della verniciatura inoltre, le superfici dei pezzi vengono carteggiate, per eliminare i punti di attacco dei supporti.


Utilizzando vernici metalliche specifiche per modellismo, che vengono vaporizzate con un aerografo, si ottiene la colorazione il più simile possibile al pezzo meccanico originale. Il tutto viene poi, con molta pazienza (circa 4 ore) assemblato a mano, con l’aggiunta di parti meccaniche realizzate con macchine utensili e con microviteria rigorosamente in scala.

CARATTERISTICHE DELLE RESINE UTILIZZATE


“Le resine che utilizzo sono in particolare la Clear e in piccola parte la Castable. Ho provato anche la Grey, ma vista la complessità dei pezzi, durante la finitura di questi preferisco avere il pezzo trasparente. Mi aiuta per esempio nella micro-filettatura di alcuni fori.”

La dimensione molto ridotta delle parti e soprattutto la grande precisione dimensionale richiesta ha portato alcuni piccoli problemi di stampa 3D, risolti grazie all’assistenza completa di Creatr.


Resina Standard Clear

La maggior parte dei componenti del motore vengono realizzati utilizzando la resina Standard Clear. La formulazione di questo materiale è ideale per riprodurre componenti anche molto dettagliati, con una perfetta finitura superficiale liscia e lucida.



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Resina Castable

Alcune parti del motore vengono realizzate con la resina Castable. Le stampe 3D vengono utilizzate per la produzione del modello master, che poi viene fuso con uno specifico processo di Burn Out da un’azienda specializzata.


Questa particolare resina è stata utilizzata per esempio, per la realizzazione del supporto posteriore del motore. La scelta di questo materiale è avvenuta solo dopo diverse prove di stampa con altre resine. Inizialmente infatti, il componente era stato stampato con la Clear. In fase di montaggio però, il Sig. Guerini ha riscontrato un’elevata fragilità del supporto, assolutamente inadatta alla funzionalità dell’elemento.
Successivamente si è optato per la resina ingegneristica Tough, la quale però nel tempo si deformava. Per ottenere una parte dalle elevate caratteristiche meccaniche quindi, si è scelta la resina Castable, poi microfusa in alluminio.  

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Resina Flexible

Le cinghie e i piedini del supporto del motore invece vengono realizzate con la resina Flexible, un materiale con caratteristiche analoghe alla gomma, adatto alla realizzazione di parti flessibili.



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CONSIGLI PER IL MODELLISMO

“Consiglio vivamente l’acquisto della stampante 3D Form 2 a chiunque sia appassionato di modellismo.”
La possibilità di realizzare pezzi con qualsiasi complessità, ottenendo risultati perfetti è garantita.

“Attenzione però, la stampante è affamata di matematiche, non sempre facili da ottenere. Non fatevi illusioni: serve molta pazienza, molto tempo e soprattutto molte conoscenze di meccanica”.
Il modello del motore Porsche è in vendita sul Web. Per maggiori informazioni è possibile scrivere a beppeguerini62@gmail.com oppure visitare la pagina dedicata.  

STAMPA 3D SLA MOTORE PORSCHE 
 


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