La stampante Cetus3D

La platea di stampanti 3D tra cui scegliere è molto vasta, sia per fascia di prezzo (si parte da poche centinaia di euro e si arriva facilmente a svariate migliaia) che per caratteristiche. La scelta non è immediata come per un gadget elettronico standard, per il quale la fascia di prezzo è più o meno indice del livello qualitativo. Infatti girando tra le comunità ed i forum di appassionati, si trovano le esperienze più disparate: risultati eccezionali con modelli molto economici e risultati mediocri con modelli costosissimi, e addirittura esperienze opposte con le stesse macchine.

Col senno di poi di molte ricerche, molti commenti letti e qualche giorno di esperienza diretta, la ragione è che la stampa 3D non è un processo automatico e consolidato per cui premi il tasto ed ottieni esattamente quello che vedi sullo schermo, come la stampa di una foto su carta. Ci sono tanti piccoli dettagli ed accorgimenti, dalla fase di disegno del modello tridimensionale alla scelta dei parametri di stampa, che possono variare notevolmente il risultato, dal successo al fallimento completo.

Scelta della stampante

Gli estrusori (nozzle) a corredo sono di 3 diversi diametri, però per ora ho provato solo quello montato di default, lo 0.4mm, che già produce una precisione più che accettabile. Suppongo che l' 0.6mm possa servire per oggetti grandi per i quali non serve particolare precisione, e viceversa lo 0.2mm per oggetti molto piccoli con elevata precisione.

Il montaggio del piano di stampa, con i fissaggi al centro, poteva far sorgere qualche dubbio sul suo allineamento orizzontale rispetto agli assi di stampa. Quando in un secondo momento ho eseguito la calibrazione a 9 punti dell'altezza dell'estrusore, mi sono reso conto che il disallineamento era davvero molto basso (mediamente 0.2mm), segno che la meccanica è veramente ben progettata e realizzata, con eccellente tolleranza al montaggio "amatoriale".

Mentre montavo il piano di stampa mi chiedevo anche quale fosse lo scopo della superficie non perfettamente liscia, ma lucida. Ebbene, è chiaro che un fattore fondamentale per il successo della stampa è l'aderenza al piano, perché se durante la stampa l'oggetto ha un distacco, la stampa è da buttare. In sintesi, si rinuncia al piano perfettamente liscio su cui cominciare la stampa del primo strato del modello, in favore di una superficie più rugosa su cui stampare un piano di base (raft) successivamente removibile, sul quale sarà poi stampato il modello.

Il software proprietario "UP Studio"

Il fatto che si debba utilizzare un software proprietario potrebbe far storcere il naso agli utilizzatori più avanzati, ma per quelli alle prime armi senza particolari esigenze è una manna dal cielo perché automatizza molte operazioni (connessione via USB, configurazione del wifi, scelta del filamento e caricamento nell'estrusore, inizializzazione e calibrazione).

L'interfaccia grafica del programma di stampa è semplice e intuitiva, l'ideale per avere a portata di mano le funzioni essenziali nel 95% delle situazioni, e vi si accede cliccando su UP una volta lanciato il programma. Le funzioni meno utilizzate sono accessibili con più difficoltà, ma se sorge tale necessità è anche normale investire tempo nell'apprendimento del programma. Unica pecca e l'assenza di un manuale adeguato.

Facendo una rapida panoramica, gli elementi principali sono questi:

• Nella barra in alto:
  • Nome della stampante a cui si è collegati
  • Temperatura del filamento (l'estrusione non parte sino a che non si raggiunge il 100%)
  • Temperatura dell'elettronica della stampante
  • Tipo di filamento impostato
  • Avanzamento della stampa (in strati ed in millimetri) e tempo rimasto
  • Utente registrato
  • Impostazioni (necessario per ricollegarsi alla stampante se connessa Wi-Fi)
• Nella colonna di sinistra:
  • Casetta : per tornare alla schermata di avvio del programma
  • Aggiungi : per aggiungere un modello nel volume di stampa
  • Stampa : per fissare i parametri di stampa e avviarla
  • Inizializza : per inizializzare la stampante all'accensione
  • Calibrazione : per calibrare l'altezza dell'estrusore sul piatto
  • Manutenzione : per gestire caricamento e scarico del filamento
• Nella colonna di sinistra SOLO durante la stampa:
  • Stop : per fermare la stampa
  • Pausa : per sospendere la stampa ad una determinata altezza
• Menu circolare a destra del volume di stampa
  • I comandi di base consentono di muovere, ruotare, scalare il modello posizionato nel volume di stampa
  • Selezionando un comando si accede ad un meno di secondo livello
  • Alcuni comandi consentono di accedere a funzioni avanzate
• Volume di stampa
  • Zoom con la rotella del mouse
  • Spostamento (pan) con tasto destro e trascina
  • Rotazione con tasto sinistro e trascina

La prima cosa che si fa dopo aver acceso la stampante è collegare il cavo USB ed avviare il software proprietario. La stampante viene riconosciuta e viene richiesta la prima registrazione al sito Tiertime con le credenziali dell'acquisto, per lo sblocco della stampante stessa (suppongo sia un metodo usato per evitarne la clonazione di massa, anche se il costruttore dice che serve per convalidare la garanzia).

La seconda operazione si chiama inizializzazione e consiste nel muovere gli assi della stampante sino a che raggiungono il fondo corsa, un modo univoco per azzerare con precisione la posizione degli assi rispetto a quando era stata spenta la volta precedente. Il fondo corsa viene rilevato con un sensore di posizione di cui si sente chiaramente il clic.

A questo punto si passa alla calibrazione dell'altezza dell'estrusore, operazione che può essere fatta in modo rapido solo nel punto al centro del piano, oppure su nove punti (una matrice 3x3 di cui uno è il centro del piano). L'operazione si svolge cominciando dal centro del piano ed abbassando con comando manuale l'estrusore. Mettiamo un foglio di carto sul piano ed abbassiamo l'estrusore esattamente fino al punto in cui cercando di muovere il foglio si sente un leggero attrito da parte dell'estrusore stesso. Il valore raggiungo, meno 0.5mm è l'altezza da usare come impostazione. L'operazione svolta su nove punti consente di aggiungere una delta-calibrazione fine per ciascuno dei nove punti, così da compensare anche eventuali non planarità.

Passiamo nel menu manutenzione per caricare il filamento. I parametri relativi al tipo (esempio PLA) e al diametro dell'estrusore (nel nostro caso 0.4mm) sono molto importanti perché in base ad essi varierà la temperatura di riscaldamento dell'estrusore ed il calcolo di quanto ne verrà estruso. Il peso del materiale caricato è solo di utilità, perché impostando la quantità caricata si terrà traccia del materiale rimanente e se è sufficiente di volta in volta a completare una stampa. I pulsanti extrude/withdraw consentono di comandare l'estrusione o l'estrazione del filamento, operazioni tipiche quando si vuole rimuovere il filamento corrente e metterne uno nuovo.

Prima di passare alla stampa può far comodo configurare la connessione wifi, così da poter rimuovere il cavo USB e collocare la stampante stessa lontano dal computer. E' importante evidenziare come è concepito il modo di utilizzo di questa stampante: l'idea è quella di avviare il software proprietario, collegarsi alla stampante ed inviarle la stampa. A quel punto tutte le informazioni sulla stampa sono nella stampante, ed è possibile uscire dal software e persino spegnere il computer. Volendo ci si può comunque ricollegare in un secondo momento, per ricevere le informazioni sull'avanzamento della stampa oppure per mettere in pausa o arrestare la stampa stessa.

La prima stampa

Completate le operazioni propedeutiche, si passa all'ambiente di stampa, dove si caricano visualmente i modelli nel volume di stampa, con possibilità di spostare, ruotare e scalare i modelli stessi prima di lanciare la stampa. Lo spostamento torna comodo per spostarsi dalle viti di fissaggio del piano, anche se il raft ed il supporto di base della stampa riescono a coprirle senza difficoltà e senza avvallamenti.

Entrati nell'ambiente si vede graficamente il cubo del volume di stampa, con alla base una scacchiera con quadretti di 1cm di lato, comoda per farsi un'idea delle dimensioni reali. Dal menu laterale si accede al pannello per aggiungere i modelli, tipicamente caricati da file, ma per questa prima prova ho messo un prisma esagonale generato direttamente dal programma.

Scelte dimensioni ed altezza tali da non impiegare troppo tempo, si clicca sul comando stampa, al che il software provvede ad affettare (slicing) il modello nei vari strati da stampare.

Una cosa che salta subito all'occhio è che al modello del prisma esagonale viene aggiunto prima una griglia di base (raft) e poi una specie di tappeto (supporto di base), su cui verrà fatta la stampa vera e propria. Si tratta di un modo per assicurarsi la regolarità della superficie di stampa e massimizzare l'aderenza che su un piano metallico non riscaldato sarebbe decisamente problematica. Può sembrare un discreto spreco di tempo e materiale, ma la prospettiva di buttare via a metà una stampa a causa del distacco del modello dal piano, è sufficiente e togliere qualsiasi dubbio.

Vale la pena ricordare che il software gestisce in modo totalmente automatico e trasparente anche i supporti eventualmente necessari, cioè l'aggiunta di supporti (facilmente removibili alla fine) per la stampa dei dettagli sospesi. Entrando nel menu avanzato è possibile vedere i supporti che verranno stampati ed intervenire dove lo si ritenga necessario.