Finalmente il primo grande progetto di stampa 3D delle Longo Industries è partito. Grazie alla collaborazione col designer Ismaele Logica, che ha concepito il progetto nel suo complesso ed ha curato l’aspetto estetico dei componenti, sono pronte le prime parti: i cerchioni.
Questo articolo sarà il primo di una serie nella quale verranno mostrati i diversi componenti realizzati fino ad arrivare al prodotto finale.
IL PROGETTO
L’idea di realizzare un modello in scala 1:8 di un veicolo concept è nata diversi mesi fa con l’obiettivo di rendere reale ciò che spesso rimane solamente nei portfoli dei designer.
La scelta del livello di dettaglio, dei contenuti, del grado di realismo e di molti altri aspetti ha richiesto un confronto continuo ed il massimo impegno, da parte di tutti, per raggiungere il più alto livello possibile sotto ogni punto di vista.
Il prototipo di stile, le cui caratteristiche emergeranno con l’avanzare degli articoli, è stato concepito per essere la sintesi perfetta tra il classico modello statico in legno fresato e verniciato che si trova in un centro stile ed un rendering realistico.
IL DESIGN
Per questa vettura è stato disegnato un cerchio forgiato dedicato, in modo da avere un concept 100% originale e con uno stile coerente in tutte le sue parti.
Il cerchione è caratterizzato da elementi che combinano le esigenze stilistiche con quelle funzionali.
Le razze, dal design sottile e leggero, sono delimitate all’estremità esterna da elementi dinamici e aerodinamici che prendono formalmente ispirazione dal classico trilobo Lotus. Quest’ultimo è incastonato in una delle aperture come fosse un piccolo diamante.
A fissare il cerchione alla vettura, è presente un monodado ad hoc tipico delle auto da corsa, col doppio vantaggio di rendere lo stile del cerchio in prossimità del mozzo molto pulito ed allo stesso tempo con un risparmio di peso rispetto alla soluzione classica con 5 fissaggi a vite.
LA REALIZZAZIONE
La realizzazione dei cerchi, ma più in generale di un qualsiasi componente creato mediante prototipazione rapida, può essere suddivisa nelle seguenti fasi:
- Preparazione: ovvero tutte le attività preliminari alla stampa (ottimizzazione delle geometrie, parametri di stampa, ecc.).
- Stampa: creazione vera e propria dell’oggetto attraverso una serie si strati successivi (tecnologia additiva).
- Sgrossatura: rimozione del materiale in eccedenza e piccole correzioni tramite carteggiatura.
- Lisciatura: riduzione della rugosità superficiale tramite immersione in vapori di acetone.
L’ultimo punto è opzionale e dipende dal materiale1 e dalla qualità superficiale che si vuole ottenere (volendo può essere sostituito con una fase di verniciatura).
PREPARAZIONE
Partendo dai modelli 3D realizzati in Autodesk Alias, la prima operazione effettuata è stata quella di importare i modelli in PTC Creo Parametric per valutare eventuali problematiche dovute al salvataggio in formato neutro2, come aperture o superfici “esplose”, e, successivamente, apportare le modifiche necessarie per rendere gli oggetti stampabili, correttamente assemblabili ed integrare tutte le funzioni stabilite. Terminato questo passaggio i file sono stati salvati in formato .STL (stelitografia) per poter essere gestiti dal software di stampa.
Per generare il linguaggio macchina, detto anche G-code, è stato utilizzato Utilmaker Cura. Il programma permette di orientare l’oggetto nel piano di stampa, di scegliere la risoluzione in Z (asse verticale), ovvero lo spessore dei livelli, stabilire la velocità di stampa e tutti gli altri parametri necessari alla realizzazione del componente. Questa fase è cruciale per avere un’ottima qualità del componente stampato.
STAMPA 3D
I componenti sono stati realizzati in ABS nero tramite tecnologia FDM3 (Fused Deposition Modelling, ovvero modellazione a deposizione fusa) e scomponendo il modello in due parti: il canale e le razze.
Per la stampa sono stati utilizzati i seguenti parametri:
- temperatura di stampa: 235 °C;
- temperatura del piatto: 100 °C;
- risoluzione in Z: 0.2 mm;
- velocità di stampa: 40 mm/min;
- adesione al piano di stampa: brim4.
Per la realizzazione dei canali non sono stati previsti supporti, mentre per le razze sono stati impiegati dei supporti standard (normali al piano di stampa).
La stampa di tutti e 4 i cerchioni ha richiesto circa 1 giorno di lavoro, escludendo i tempi di preparazione/sistemazione della stampante 3D prima e dopo le stampe.
SGROSSATURA
Terminata positivamente la stampa dei componenti è stato necessario, come prima cosa, rimuovere tutto il materiale in eccedenza, ovvero il brim ed i supporti.
Una volta sgrossate le parti si è passato ad eseguire una rifinitura più dettagliata volta ad asportare eccessi di materiale, levigare eventuali zone rovinate, eliminare le bave e smussare gli spigoli vivi.
LISCIATURA
Prima di sottoporre i componenti alla lisciatura è stato necessario assemblare i cerchi in quanto con questo processo, che scoglie lo strato superficiale di ABS, le parti vengono fuse tra di loro.
La lisciatura è stata realizzata inserendo i cerchioni in un contenitore ermetico col fondo pieno di acetone che, essendo estremamente volatile, ha saturato l’aria interna con i suoi vapori erodendo i componenti. Per arrivare al risultato finale senza rischiare di arrotondare troppo gli spigoli dei cerchi, sono state effettuate due trattamenti da 3 ore l’uno.
IL RISULTATO
I cerchioni sono stati completati montando le gomme, realizzate in 50A V1 (resina elastica) con tecnologia SLA (stelitografia) da 3d’n’Printing Store.
- Si possono sottoporre a questo trattamento solamente i polimeri termoplastici come ABS (acrilonitrile butadiene stirene) o ASA (acrilonitrile stirene acrilato).
- Per passare i file tra i due CAD sono stati utilizzati i formati step (.STP) ed iges (.IGS).
- Nota anche con la sigla FFF (Fused Filament Fabrication, ovvero fabbricazione a filamento fuso).
- Il brim è un metodo per migliorare l’aderenza al piano di stampa che prevede l’aggiunta di un certo numero di linee al perimetro del primo strato in modo da aumentare la superficie a contatto.