Il tuo software di stampa 3D sta facendo tutto il possibile?
La stampa 3D è più complicata che premere Ctrl + P e afferrare una parte perfetta pochi minuti dopo. Tra quella parte stampata e il modello 3D dietro c’è un software di stampa 3D, che seziona il modello in sezioni stampabili e aggiunge strutture di supporto quando necessario.
Ma il software di stampa 3D di oggi va ben oltre lo slicing convenzionale. Esistono strumenti software in grado di regolare automaticamente il volume interno delle parti, massimizzandone la resistenza e riducendo al minimo l’utilizzo del materiale. Esistono anche strumenti in grado di modificare in modo intelligente il processo di stampa, riducendo la deformazione del pezzo.
Ecco alcuni software di stampa 3D che dovresti conoscere.
È quello che c’è dentro che conta
Una delle applicazioni più interessanti del software di stampa 3D è la capacità di ottimizzare il volume interno delle parti con reticoli leggeri. I reticoli possono ridurre il peso delle parti e l’uso del materiale mantenendo la resistenza dove necessario. Possono anche massimizzare la superficie (come per gli scambiatori di calore), ottimizzare la geometria per l’assorbimento di energia (come per i caschi ammortizzanti) e altro ancora.
Sebbene il CAD tradizionale non sia attrezzato per la progettazione di reticoli complessi, esistono strumenti software in grado di generare automaticamente reticoli per determinate geometrie.
nTopology, ad esempio, sviluppa software per la generazione di reticoli che possono essere ottimizzati per funzionalità o estetica. Il software omonimo dell’azienda include una libreria di strutture reticolari come
travi, favi, reticoli stocastici e superfici minime triplamente periodiche (TPMS). Gli utenti importano i propri modelli 3D in nTopology e generano e regolano automaticamente i reticoli in base alle proprie esigenze.
I reticoli sono un argomento caldo. All’inizio di questo mese, Altair ha acquisito la startup britannica Gen3D, uno sviluppatore di software di produzione additiva che include Sulis Lattice per la generazione di reticoli. Come nTopology, Sulis Lattice consente agli utenti di generare e mettere a punto automaticamente una varietà di strutture reticolari per la stampa 3D. Lo strumento di generazione del reticolo sarà presto integrato nella piattaforma Altair Inspire.
Un’altra recente acquisizione si è concentrata anche sul volume interno delle parti stampate in 3D. Nell’aprile 2022, la società di stampa 3D Markforged ha acquisito lo sviluppatore di software Teton Simulation per il suo software SmartSlice, un plug-in basato su cloud per il software di slicing esistente. SmartSlice regola automaticamente il riempimento delle parti in base a un’analisi agli elementi finiti con carichi specificati dall’utente. In tal modo, il software mira a ridurre il numero di prototipi stampati per risparmiare tempo e materiale.
SmartSlice utilizzato per preparare il riempimento tramite il plug-in Ultimaker Cura. (Fonte: simulazione Teton.)
Niente più preoccupazioni di deformazione
Un altro approccio al software di stampa 3D consiste nel modificare non la struttura di una parte, ma il processo di stampa stesso. Queste soluzioni mirano a risolvere alcuni dei problemi di stampa più comuni, come la deformazione delle parti.
Un recente documento sulla produzione additiva ha descritto una soluzione per il problema in corso di stabilità termica durante la stampa 3D di metalli. In questo processo, le polveri metalliche devono essere riscaldate a temperature estreme in modo che possano fondersi e fondersi insieme. Tuttavia, il flusso di calore può espandere e contrarre alcune aree di una stampa e influenzare la sua geometria finale (e, in definitiva, la sua funzione).
La soluzione proposta, denominata SmartScan (da non confondere con SmartSlice), prevede un modo per ottimizzare il percorso del laser della stampante per distribuire il calore in modo più uniforme. Sebbene sia ancora nelle fasi iniziali, i risultati iniziali indicano che SmartScan può ridurre la deformazione delle parti di quasi il 50% rispetto agli approcci esistenti. I ricercatori suggeriscono che sia abbastanza efficiente dal punto di vista computazionale per una possibile implementazione online in futuro.
Uniformando la distribuzione della temperatura, SmartScan riduce la deformazione delle parti di stampa 3D in metallo di quasi il 50 percento, secondo una ricerca preliminare. (Fonte: Ramani et al.)
La start-up Helio Additive sta anche sviluppando software per combattere i problemi di deformazione basata sul calore con la stampa 3D. Il software di slicing dell’azienda utilizza l’intelligenza artificiale per identificare le aree di una parte che hanno maggiori probabilità di deformarsi durante il processo di stampa e regola di conseguenza il percorso utensile. A differenza di SmartScan, il software di Helio Additive non mira alla stampa 3D in metallo e può essere utilizzato nei processi di stampa 3D di polimeri e compositi.
David Hartmann, CEO di Helio Additive, ritiene che il software sia la chiave per il futuro della stampa 3D.
“Negli ultimi cinque anni, l’hardware nella stampa 3D ha superato la crescita delle capacità del software, lasciando un collo di bottiglia per le aziende pronte ad adottare l’additivo nel loro flusso di lavoro”, ha commentato Hartmann su TCT Magazine .
Ha ragione: negli ultimi anni non sono mancate innovazioni hardware nella stampa 3D, con aziende tutte desiderose di mantenere la chiara promessa della tecnologia. Ma la stampa 3D ha ancora degli ostacoli da superare.
In definitiva, potrebbe essere il software tanto quanto l’hardware che spinge avanti la stampa 3D come processo praticabile per più produttori.
