Un pacchetto open-source per il 5 assi FDM: stampante + slicer
Fractal Robotics presenta un approccio integrato alla stampa 3D multidirezionale a 5 assi: una stampante da banco, Fractal 5 Pro, e un software di slicing dedicato, Fractal Cortex, entrambi rilasciati in open source. L’obiettivo è ridurre supporti e post-processing senza costringere l’utente a flussi CAM complessi. I due progetti vengono pubblicati con licenza GPL-3.0, così da favorire studio, fork e contributi della comunità.
Che cos’è il “5 assi multidirezionale” (e come si differenzia dal non-planare)
Nel 5 assi multidirezionale, il modello viene suddiviso in “chunk” (sotto-volumi): ciascun chunk è affettato con un piano di stampa diverso e, tra un chunk e il successivo, il pezzo viene ri-orientato rispetto all’ugello. Si limita così l’uso di supporti e si mantengono percorsi di deposizione paralleli e lineari all’interno di ogni chunk. Questo approccio si distingue dal 5 assi non-planare, che segue curvature strato per strato ma richiede in genere competenze CAM più avanzate e calcoli più onerosi.
Fractal 5 Pro: meccanica, elettronica e volume utile
La Fractal 5 Pro è una stampante CoreXY con estrusore direct drive, camera chiusa e piano riscaldato. Il volume utile dichiarato è Ø 300 mm × 250 mm in altezza. Il progetto combina componenti COTS, parti stampate e lavorazioni meccaniche personalizzate; la distinta base (al netto di tasse e spedizioni) stima un costo materiali ~1.900 USD. Il controllo è affidato a Klipper (installabile con KIAUH) su Raspberry Pi con scheda di controllo Octopus Pro; sono disponibili file di configurazione dedicati.
Fractal Cortex: slicer 5 assi pensato per essere “familiare”
Fractal Cortex è uno slicer open-source scritto da zero, con interfaccia pensata per ricordare l’esperienza dei comuni slicer 3 assi, ma con strumenti per impostare piani di slicing multipli e gestire le ri-orientazioni tra i chunk. Il software include funzioni di prevenzione collisioni (ugello-pezzo, piatto-pezzo, ugello-piatto) e mantiene la compatibilità all’indietro con il 3 assi. Il repository ufficiale indica che il codice è sviluppato interamente in Python.
Perché puntare sul multidirezionale
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Meno supporti, meno rischio in rimozione: riducendo gli appoggi si diminuiscono tempi di pulizia e probabilità di danni su pareti sottili o geometrie fragili.
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Kinematica favorevole alle velocità: a differenza del non-planare, il multidirezionale non impone un hotend lungo e sottile per angoli spinti; ciò aiuta contro vibrazioni e consente velocità più alte a parità di qualità.
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Curva di apprendimento più gestibile: l’utente lavora con piani di slicing e settaggi familiari, mentre le rotazioni tra chunk sono orchestrate dallo slicer.
Limiti attuali e “to-do” del progetto
Nel repository sono elencate alcune aree di miglioramento: gestione errori su geometrie complesse, supporti nativi sia per 3 che 5 assi, ottimizzazione delle prestazioni di calcolo e affinamento della cinematica del giunto A (rigidità, rapporto di trasmissione), oltre a proposte hardware come l’integrazione di accelerometri per l’input-shaping.
Collocazione nel panorama: cosa c’era e cosa c’è
Il tema 5 assi non è nuovo, ma è rimasto di nicchia. Progetti e prodotti come VSHAPER 5AX hanno mostrato i benefici della deposizione multi-asse, spesso però con soluzioni proprietarie. In ambito open sono noti i lavori del gruppo Open5x su upgrade accessibili e “conformal slicing”. Fractal Robotics si inserisce in questo solco proponendo hardware + slicer completamente pubblici sotto GPL-3.0, con una documentazione orientata alla riproducibilità.
Workflow pratico: dai piani di taglio al G-code
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Import del modello in Fractal Cortex.
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Definizione dei piani di slicing per i diversi chunk.
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Generazione percorso: G-code con pause/rotazioni (assi addizionali) tra i chunk.
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Stampa su Fractal 5 Pro con Klipper, che gestisce cinematica CoreXY e assi rotazionali del piatto.
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Finitura ridotta grazie a minore uso di supporti.
Dove recuperare file, CAD e firmware
Sia lo slicer Fractal Cortex sia la stampante Fractal 5 Pro sono disponibili su GitHub con README dettagliati, CAD, distinta base, configurazioni Klipper ed esempi. Sul sito di Fractal Robotics è presente una pagina di presentazione dello slicer con le principali capacità.
Per chi è utile oggi
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Ricercatori e maker che vogliono sperimentare con 5 assi senza toolchain CAM pesanti.
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Laboratori didattici interessati a percorsi multi-asse, licenze aperte e replicabilità.
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Progettisti che mirano a parti con meno supporti e miglior controllo dell’orientamento delle linee di deposizione.
Aziende e nomi citati
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Fractal Robotics (sviluppo di Fractal 5 Pro e Fractal Cortex; autore: Daniel Brogan).
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VSHAPER (esempio storico di sistema 5 assi commerciale).
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Open5x (progetto e ricerca su upgrade 5 assi e conformal slicing).
In sintesi operativa
Il contributo di Fractal Robotics sta nell’avere pubblicato sia un design di stampante 5 assi ben documentato sia uno slicer dedicato con logica multidirezionale, cercando una via praticabile tra flussi CAM complessi e i limiti del 3 assi tradizionale. La disponibilità del codice e dei file meccanici permette a comunità e aziende di testare, adattare e migliorare il pacchetto.
