Una soluzione per chi cerca il top

Molti clienti mi chiedono “una stampante 3D“.
E qui inizio in genere a formulare una serie di domande (molte delle quali restano senza risposte) per individuare la macchina “giusta” da proporre, in base alle esigenze manifestate e alle disponibilità economiche.
In alcuni casi, certe indicazioni fornite sono vincolanti. Ad esempio, dimensioni utili minime, numero di estrusori, esigenze di materiali specifici possono già orientare la scelta verso uno specifico modello.
Ma nella maggior parte delle volte, le richieste sono molto più generiche. Qualità di stampa elevata, affidabilità, silenziosità, plug&play.
E qui non si scappa. Per offrire queste caratteristiche, le macchine debbono essere progettate bene, e costruite con componenti di ottimo livello.

La qualità del progetto è un aspetto sul quale molti produttori manifestano i propri limiti. Progettare costa, e ci vogliono idee, merce rara. Così, in molti casi ci si limita ad assemblare meccaniche ed elettroniche standard, relegando la ricerca – se di ricerca si può parlare – al mero aspetto estetico, che poco ha a che fare con la qualità di stampa.
A questo spesso si aggiunge la scelta di adottare componentistiche a buon mercato, per ottenere prezzi competitivi. Con il risultato di realizzare macchine di costo contenuto, che bene o male funzionano, e che soprattutto ai neofiti appaiono come la scelta ideale.

“Per adesso, posso accontentarmi del modello X… sto iniziando… più avanti vedremo…“. Me lo sento dire spesso.

In realtà, bisognerebbe ragionare al contrario. Se un affermato solista può riuscire a tirare fuori qualche nota decente anche da un violino cinese da trenta euro, un giovane studente alle prime armi non può proprio riuscire a suonarlo. Gli occorre uno strumento “vero”, per compensare gli iniziali limiti di abilità.
E’ così per tutto. Si dice “cavallo giovane, cavaliere vecchio – cavallo vecchio, cavaliere giovane“, riferendosi al fatto che un cavaliere esperto può gestire anche un puledro, ma per un cavaliere alle prime armi ci vuole un cavallo serio ed esperto, capace di correggerne gli errori. Un cavaliere alle prime armi su un puledro può farsi seriamente male.

Ma torniamo alle stampanti, alle richieste dei clienti, e alla difficoltà che spesso incontro di arrivare a far capire gli aspetti essenziali che una stampante 3D dovrebbe avere per assicurare la massima soddisfazione dell’utilizzatore.
Questi argomenti sono stati affrontati molte volte (Guida all’acquisto delle stampanti 3D, Stampanti 3D consigli per gli acquisti, Guida alle stampanti 3D etc.), ma oggi li riprendo citando un caso concreto, quello di 3DGence Medical, la variante per applicazioni medicali della 3DGence One. L’esempio è sempre un modo efficace di spiegare.

I tre punti chiave

Un mio caro amico ha recentemente acquistato un SUV. Coronando un desiderio da tempo latente, con qualche sacrificio in più ha scelto la versione 4×4, attratto dai video pubblicitari della vettura alle prese con un selvaggio panorama desertico. Al primo sterrato, sul letto di un torrente in secca con un fondo leggermente sconnesso, l’avantreno ha ceduto.
Il meccanico, dopo un costoso recupero del mezzo, gli ha detto che quella vettura non è adatta al fuoristrada, essendo priva di telaio e insufficientemente robusta. Gli ha detto, provocando una cocente delusione nel mio amico, che il suo SUV era vestito da fuoristrada, ma che al massimo la trazione 4×4 avrebbe potuto essere usata sulla neve, o su una strada (pianeggiante) non asfaltata.

Ecco. Il primo punto (anche per le stampanti 3D) è la robustezza del telaio e delle guide. La rigidità dell’insieme. Caratteristiche che determinano molti aspetti: l’affidabilità, la durata della macchina, la precisione, l’assenza di vibrazioni nella stampa. Da questo punto di vista, 3D Gence Medical si presenta con le carte assolutamente in regola. Telaio in alluminio di grande spessore, tagliato al laser. Doppia vite a ricircolo di sfere (di diametro “esagerato”, come commenta 3D Print Nerd) per l’asse Z. Quattro guide lineari prismatiche di grandi dimensioni (2 per l’asse Z), fissate al telaio per tutta la loro lunghezza. Zero flessione degli assi. Una meccanica da carro armato, indistruttibile.

Il secondo punto è la qualità del sistema di trascinamento e dell’estrusore. Il trascinamento del filamento deve essere ineccepibile in ogni circostanza, con diversi materiali (rigidi, cristallini, flessibili, elastici), per condurre a buon fine qualsiasi stampa. L’estrusore, l’abbiamo detto più volte, è il cuore di una stampante a filamento. E’ nell’estrusore che avviene la trasformazione da filamento a modello. Tutta la delicata alchimia meccanica/termica deve essere perfetta. Il taglio termico, il raffreddamento del modello, lo scorrimento del filamento sono tutti aspetti critici quando si aspira alla massima qualità. Anche qui, vediamo come se la cava la nostra 3DGence. Con soluzioni molto funzionali e in alcuni casi del tutto innovative.
Il trascinamento è classico, costituito da un pignone dentato contro il quale un cuscinetto preme il filamento. Ma con alcune interessanti (e indispensabili per alcuni materiali) varianti. Il pignone dentato – in acciaio – presenta taglienti con una texture diamantata per il massimo grip. Il filamento attraversa un filtro (che può essere imbevuto di olio di Canola) per eliminare qualsiasi traccia di impurità e polvere.
La pressione del cuscinetto è facilmente regolabile con una molla. Questo permette di adattare il sistema a filamenti con diverse caratteristiche e diametri. Il percorso filo è totalmente guidato, con l’aggiunta di due inserti a becco di flauto. Il filamento non può scappare. Questo consente la stampa senza difficoltà anche di elastomeri particolarmente morbidi.

Il terzo punto è l’elettronica. Il controllo. Soprattutto, relativamente sia alla qualità degli azionamenti (driver), sia ai sistemi per la verifica degli azzeramenti e della planarità del piano di stampa. I driver sono determinanti per ottenere movimenti fluidi e posizionamenti accurati. Sistemi accurati di rilevazione dei fine corsa e della planarità sono evidentemente essenziali per la costruzione dei primi layer, che costituiscono le fondamenta di una stampa valida. Anche relativamente a questi aspetti, nell’accurata progettazione della 3DGence Medical non è stato trascurato alcun dettaglio. Fine corsa ottici, cablaggio con chain cable, controllo tramite pulsanti esenti dalle tipiche esitazioni dei jog. Ventole di raffreddamento modello a turbina, con convogliatore laterale.
E, per il massimo comfort, una eccezionale silenziosità d’uso.

Gli altri punti di forza di 3DGence Medical

Una robusta “muscolatura” come quella evidenziata dalla 3DGence non è tutto. Dove esiste un serio progetto, si punta anche ad apportare sensate innovazioni tecnologiche. E queste non mancano, nella versione Medical della stampante Polacca. Prima tra tutte, l’estrusore intercambiabile. Un parallelepipedo compatto, interamente metallico, che contiene sia la termocoppia, sia la resistenza di riscaldamento. Senza cavi. Senza ventole di raffreddamento, eppure con un ineccepibile taglio termico. Sostituibile semplicemente premendo un pulsante.
Geniale. Disponibile con ugelli Precision 0.2, 0.3, 0.4 e 0.5 mm., permette di passare da stampe ultradettagliate ad elastomeri incredibilmente morbidi con un semplice clic.

La stampa con ugelli di piccolo diametro (es. 0.2), presuppone una perfetta planarità e calibrazione del piano di stampa. La prima è supportata dal materiale con il quale il piano è costruito (ceramica, con una ragguardevole temperatura massima di 140°). La seconda viene garantita da una efficace routine software, totalmente automatica, che effettua (a caldo) una verifica su molteplici zone della superficie di lavoro, che implica la compensazione automatica. Non sono presenti – e questo è indicativo della qualità della meccanica – viti di regolazione di sorta.
La versione Medical, destinata prevalentemente ad applicazioni medicali in campo odontotecnico e odontoiatrico, è dotata di paratie di chiusura e monta i prestigiosi ugelli Precision.

Conclusioni

Certo, la qualità non è per tutti. 3DGence Medical è una stampante relativamente costosa. Non si pone l’obiettivo di attrarre chi dispone di un budget limitato, ma piuttosto quello di rappresentare un punto di riferimento quasi assoluto in termini di robustezza, affidabilità, qualità di stampa. Una soluzione professionale, destinata a durare nel tempo. Come dicevo, un riuscito esempio di come, con un attento progetto e l’utilizzo di componentistica di alto livello sia possibile realizzare una macchina che non teme rivali.

La recensione di 3D Print Nerd

Joe (3D Print Nerd): “This printer is not just engineered. It is over-engineered…  it is built like no other.”