In apertura, la stiratura a velocità modulata permette di stampare in 3D oggetti monomaterici con diverse caratteristiche estetiche e tattili. In verde la prova con il PLA-LW
Dall’ alto, modulando la velocità dell’ ugello vuoto scaldato si ottengono diverse tonalità ed effetti tattili con un unico materiale. In primo piano un esempio con PLA-LW nero
Maniglia di manubrio in PLA-LW nero, con effetto ruvido per la presa, decorazione( parte di sinistra) e la struttura liscia caratteristiche che si vogliono: tonalità, opacità, traslucenza, ruvidità o lucidità. Il tutto senza bisogno di modificare l’ hardware.
Il modello informatico Il modello computazionale sviluppato dai ricercatori prevede il calore che l’ ugello per la stiratura trasferirà al materiale secondo la velocità che gli sarà impressa. Il sistema genera automaticamente le istruzioni di stampa adatte ad ottenere le tonalità e le texture desiderate. Viene garantita perfetta correlazione del modello teorico con ogni temperatura a cui il materiale si attiva e secondo l’ effetto che si vuole l’ oggetto finale abbia, stabilendo così la velocità corretta con cui deve lavorare il secondo ugello. Oltre a considerare nel modello informatico i coefficienti di scambio termico più adatti a un set di materiali, sono state calcolate anche variabili quali, ad esempio, la dissipazione del calore a causa della presenza di ventole e la temperatura dell’ ambiente in cui viene stampato l’ oggetto. Si garantisce così un risultato conforme ai desiderata fin nei dettagli. Un’ interfaccia utente di facile uso semplifica il processo e traduce automaticamente i pixel del modello 3D in una serie di istruzioni alla macchina per controllare la velocità a cui viene stampato e stirato il pezzo. Nella modalità avanzata l’ utente può scegliere di definire da sé i parametri. Le modalità di inserimento sono due, partendo da
SONO STATE CALCOLATE ANCHE VARIABILI COME LA DISSIPAZIONE DEL CALORE E LA TEMPERATURA DELL’ AMBIENTE
texture di modelli 3D o proiettando un’ immagine su un modello 3D.
I materiali e le prove La stiratura a velocità modulata è stata testata con tre diversi filamenti sensibili al calore. Il primo è un PLA-LW schiumogeno, con particelle che si espandono quando scaldate, con cui si sono prodotte diverse tonalità, gradi di traslucenza e texture. Sono stati testati anche filamenti con fibra di legno e con fibra di sughero. Per verificare la traslucenza, è stata stampata una bottiglia per l’ acqua con il PLA schiumogeno e la stiratura è avvenuta ad alta velocità per le parti traslucide e bassa velocità per le parti opache. Con lo stesso materiale si è provato a stampare anche una maniglia per manubrio caratterizzata da diversi effetti tattili, di modo che risultasse di comoda presa per il ciclista. Il team di ricercatori intende testare altri materiali sensibili al calore, come le plastiche, e verificare se è possibile utilizzare la stiratura a velocità modulata anche per modificare le proprietà meccaniche ed acustiche di alcuni materiali.
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