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PRODOTTI ABACUS: A COSA SERVONO
Il flusso di lavoro digitale è simile a quello analogico, ma enormemente più rapido ed efficiente.
Una nuova idea di progetto viene abbozzata ed elaborata mediante lo schizzo, il disegno tecnico e la progettazione tramite software CAD 2D o CAD 3D.
In questa fase si può anche partire da un modello fisico esistente per trasformarlo in digitale con lo Scanner 3D, come anche convertire la scansione in primitive CAD tramite il software di Reverse Engineering.
Per produrre fisicamente il progetto realizzato in digitale occorrono specifici macchinari come CNC o stampante 3D, in base alle esigenze e al materiale desiderato.
Ma cosa significano queste parole? E a cosa servono questi prodotti?
In questa sezione facciamo chiarezza sui prodotti, a cosa servono e come funzionano.
SCANNER 3D
Cos’è uno scanner 3D
Lo scanner 3D è uno strumento di misura che permette di copiare un oggetto fisico e trasformarlo in formato digitale 3D sul quale poter effettuare misure 3d, ricostruzioni e modifiche 3D, visualizzazioni 3D ed elaborazioni di estrema precisione.
Lo scanner 3D è equipaggiato di un programma scannerizzazione (software di gestione) che si collega ad un PC.
Tipologie di scanner 3D
Esistono 2 tipologie di scanner 3d: a contatto e senza contatto.
Gli scanner a contatto rilevano l’oggetto tramite contatto fisico sul pezzo, per presa misure e coordinate.
Gli scanner 3D senza contatto copiano l’oggetto senza toccarlo fisicamente (scanner ottici a luce strutturata e laser).
A chi si rivolgono
L’utente ideale è colui che desidera copiare oggetti fisici di cui non si dispone del disegno tecnico.
Ad esempio, in meccanica si può copiare un manicotto o una fiancata di auto da elaborare, in architettura un decoro o un reperto da utilizzare nel CAD 3D, nel medicale per progettare una protesi.
I prodotti dedicati alla scansione 3D sono a questo link: scanner 3D
CAD e REVERSE
Il software CAD permette di disegnare al computer sia un disegno bidimensionale che disegno 3D come fosse un tecnigrafo elettronico o un modellatore che opera come uno scalpello digitale.
Il software di RE (Reverse Engineering) è una estensione CAD 3D.
Quando si effettua una scansione 3D di un oggetto fisico si ottiene una nuvola di punti, successivamente trasformata in mesh per poi essere esportata in formato STL. Per elaborare un file STL in un CAD 3D occorre convertire la “pelle della scansione” composta da tanti triangoli in geometrie CAD 3D (IGES, STEP) tramite il software di reverse dotato di funzioni specifiche di ingegneria inversa.
I prodotti dedicati al CAD e Reverse Engineering sono a questo link: Software CAD
CAM
Il software CAM è indispensabile per lavorare con una macchina utensile.
Il CAM permette di stabilire il percorso che l’utensile della fresatrice o CNC dovrà fare per asportare il materiale dal blocco grezzo ed ottenere la lavorazione desiderata.
L’operatore impartisce i compiti al CAM, come ad esempio: la scelta dei tipi di utensili, i percorsi utensile come la sgrossatura e la finitura, le strategie di lavorazione a zigzag o a spirale in base alla forma del pezzo.
Una volta impostate queste disposizioni al software CAM si invia il file alla macchina utensile, fresatrice o CNC che eseguirà la lavorazione fino ad ottenere il risultato finale.
NOTA: il software CAM necessita di leggere il file realizzato tramite il software CAD 3D o direttamente dallo scanner 3D.
I prodotti dedicati al CAM sono a questo link: Software CAM
CNC
La CNC è una macchina utensile a controllo numerico che permette di lavorare una grande varietà di materiali tramite la “tecnica della asportazione” del truciolo, definita anche “produzione sottrattiva”.
Come lavora una CNC
La CNC è dotata di un mandrino utensile che permette di lavorare un blocco di materiale fissato sul piano di lavoro della fresatrice.
L’utensile che asporta materiale si sposta lungo gli assi o binari per scolpire il pezzo grezzo posto sul piano di lavoro della fresatrice fino ad ottenere la lavorazione desiderata.
I movimenti delle frese CNC
Le macchine utensili dispongono di vari binari o assi di movimento che vengono definiti nel volume di lavoro con le specifiche lettere X, Y, Z, A, B ed inoltre, questi binari o assi sono anche nominati a 3, 4 o 5 assi a seconda delle configurazioni della fresa CNC.
NOTA: la CNC necessita del percorso utensile generato con il software CAM per poter realizzare fisicamente il manufatto.
I prodotti dedicati alle fresatrici CNC sono a questo link: Fresatrici CNC
STAMPANTI 3D
La tecnica di lavorazione della stampante 3D viene definita “produzione additiva”.
Come funziona la stampa 3D
Per produrre un oggetto con la stampante 3D occorre disporre del file 3D dell’oggetto desiderato.
Il file 3D dell’oggetto che si vuole produrre tramite la stampa 3D viene tagliato a “fette” virtualmente dal software di gestione della stampante 3D.
Lo spessore della “fetta” determina in parte la qualità dell’oggetto.
Una volta avviata la stampa 3D ogni “fetta” verrà riprodotta fisicamente, una sull’altra, fino alla costruzione del pezzo finito.
Tipologie di stampanti 3D
Sono disponibili varie tecniche di stampa 3D in base alle varie esigenze produttive.
Stampa a filamento, nota come FDM, che è concepita come una macchina da cucire in cui il filo di materiale si srotola da una bobina, passa attraverso una componente molto calda che lo scioglie e lo deposita sul piano di lavoro, seguendo un determinato percorso stabilito a monte dal software di gestione della stampante 3D. Questo processo di stampa avviene con il materiale che nasce solido, diventa liquido e ritorna solido sul piano di stampa.
Così strato per strato, uno sull’altro, come i mattoni di una casa, si compone l’oggetto.
Stampa a resina liquida, è una tecnica molto diffusa di stampa 3D che avviene tramite processo di fotopolimerizzazione. Più semplicemente la resina liquida a contatto con la luce emessa dalla stampante viene solidificata.
La stampante è dotata di un contenitore di resina liquida e di una speciale fonte di luce, la quale proietta ogni singola “fetta”, come spiegato in precedenza, nel contenitore a vaschetta che contiene la resina liquida e la solidifica per ottenere, uno strato dopo l’altro, l’oggetto finito.
Esistono varie tecnologie di stampa a luce, tra cui: DLP (proiettore), LCD (display o monitor) e SLA (laser).
Il mondo della stampa 3D è in forte espansione ed in continua evoluzione con grande varietà di nuove tecnologie e materiali anche certificati medicali.
I prodotti dedicati alle stampa 3D sono a questo link: Stampanti 3D