Risorse sulla prototipazione rapida

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Come progettare sedi per inserti filettati per prototipi - diametri e spessori

Gli inserti automaschianti sono inserti cilindrici con filettatura metrica interna e autofilettante esterna, per creare filettature in plastica e termoplastici. Le boccole autofilettanti sono in grado di distribuire il carico in modo regolare raggiungendo un fissaggio dalle alte prestazioni.

I seguenti dati sono applicabili alla serie AMTEC®-QUICKSERT della BollHoff. La posa dell'inserto cilindrico automaschiante QUICKSERT avviene con attrezzo manuale di inserimento e cacciavite.

Inserto Diametro e profondità foro per inserto automaschiante [mm] Spessore minimo pareti foro [mm] M3

5 mm / 7 mm

2 mm M4 6 mm / 9 mm 3 mm M5 7 mm / 11 mm 4 mm M6 9 mm / 15 mm 4 mm M8

11 mm / 16 mm

5 mm M10 13 mm / 19 mm 5 mm

Questo tipo di inserti permette anche il foro passante.

Quando le pareti attorno al foro non sono sufficienti per l'applicazione di un inserto automaschiante a freddo , si deve ricorrere all'applicazione di inserti per posa termica. Questi sistemi di fissaggio nella plastica garantiscono un ancoraggio resistente senza provocare tensioni nel supporto plastico in cui sono collocati.

I seguenti dati sono applicabili alla serie AMTEC® - HITSERT sempre della BollHoff.

Inserto Diametro e profondità foro per inserto automaschiante [mm] Spessore minimo pareti foro [mm] M3

4,4 mm / 6 mm

1,8 mm M4 5,8 mm / 8,5 mm 2 mm M5 6,9 mm / 10 mm 2,5 mm M6 8,5 mm / 11 mm 2,5 mm M8

10,9 mm / 13 mm

3 mm

Nel caso di esigenze particolari tipo diametri superiori all' M10 gli inserti ENSAT della Special Insert sono la soluzione. Si tratta sempre di inserti automaschianti per plastica a montaggio a freddo.

I seguenti dati di montaggio sono tratti dal catalogo Special Insert.

Di seguito i valori di resistenza all'estrazione riferiti all'ABS. Considerare il valore minore nella banda color grigio.

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Norme condivise ISO e ASTM per Prototipazione rapida

La International Organization for Standardization (ISO) ha un altro comitato sulla additive manufacturing, chiamato TC 261, con praticamente le stesse finalità.

Come si può capire, avere 2 standard in competizione è una contraddizine in termini, nonchè fonte di confusione .

Finalmente, per ridurre questa situazione la dirigenza dei due comitati ha iniziato a collaborare. Il risultato dell'accordo è che il comitato ISO applicherà gli standard già emanati da ASTM e viceversa. Verranno quindi sviluppate norme ISO/ASTM.

(Fonte: Terry Wohlers)

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Come esportare nel formato STL

La conversione da file CAD in STL è un aspetto cruciale del processo di 3D Printing. Una perdita di dati durante la creazione del nuovo file può modificare l'aspetto del componente.

Procedura generica

La maggior parte dei CAD ha due settaggi che definiscono la qualità di un STL.

Normalmente i tipi di "Deviazione" modificano ilo risultato finale come tessellamento Cambiare la "Tolleranza angolare" modifica i dettagli più piccoli del file

Più stretti sono questi parametri, maggiori triangoli verranno disegnati sulla superficie del modello.

Le geometrie più semplici tendono ad arrivare a poche centinaia di KB come dimensione.

Modelli complessi possono arrivare a  1-5MB e dare luogo a modelli di buona qualità.

Per molti modelli, file maggiori di 5MB possono non essere necessari.

In ogni caso, il modello va esportato in STL come file binario. Questo fa risparmiare tempo e dimensione del file.

Consulta la guida in linea del tuo CAD per trovare risultati più mirati.

  Abbiamo riportato i passi per esportare in STL secondo uno dei software di modellazione più diffusi. Aiutaci a mantenere aggiornata questa pagina. Scrivi a [email protected] nel caso manchi il tuo CAD. Grazie!

  SolidWorks

Selezionare File, Salva con nome.

Selezionare STL (*.stl) in Tipo file e fare clic su Opzioni. 

Selezionare dalle seguenti opzioni, quindi fare clic su OK. 

Fare clic su Salva per esportare il documento.  

Aspetto del risultato

Selezionare o Binario o ASCII come formato del file. I file binari hanno dimensioni minori rispetto ai file ASCII, ma alcuni sistemi di destinazione non li accettano. Selezionare il tipo supportato dal sistema di destinazione.    

Unità. Selezionare l'unità di misura.  

Risoluzione

Controlla il tessellamento delle superfici non planari per l'output Stereolithography (STL). Un'impostazione di derivazione inferiore produce un file STL con tassellatura più fine. i file generati con impostazioni di precisione maggiore (una tassellatura più sofisticata) sono di dimensioni maggiori e richiedono tempi di rigenerazione più lunghi. 

Mediocre o Buono. Risoluzioni predefinite.  

Personalizzato.

Spostare la tacca della Deviazione per regolare la Tolleranza di deviazione, che controlla il tessellamento della parte intera. Valori più bassi generano file con una precisione maggiore a livello della parte.

Spostare la tacca Angolo per regolare la Tolleranza angolare che controlla il tessellamento dettagliato più piccolo. Un valore inferiore assicura una maggiore precisione dei dettagli più piccoli, ma richiede più tempo per generarli.

Regolando le due tacche, i cerchi corrispondenti concentrici si regoleranno di conseguenza. I cerchi mostrano a livello approssimativo la variazione nel motivo in base alle impostazioni. (Vedere l'opzione Anteprima più avanti).  

Mostra i dati STL prima del salvataggio del file. Visualizza una finestra SolidWorks (quando si fa clic su Salva nella finestra Salva con nome) che contiene i seguenti dati: Triangoli (numero), Dimensione del file, Formato del file e il percorso della directory e il nome del file. 

Anteprima. Visualizza l'anteprima del modello nell'area grafica e i Triangoli (numero) e la Dimensione del file nella finestra Opzioni di esportazione

Non convertire i dati STL esportati in spazio positivo. Consente che le parti esportate mantengano la loro posizione originale nello spazio globale, relativamente all'origine. 

Salva tutti i componenti di un assieme in un file unico (solo assiemi). Salva l'assieme e ogni suo componente in un file unico .stl.

Controllo interferenze (solo assiemi). Effettua il controllo delle interferenze sul documento dell'assieme prima di salvarlo. L'esportazione di un assieme con corpi coincidenti o interferenti produce un singolo file .stl che potrebbe non essere utilizzabile da alcuni sistemi per la creazione veloce di prototipi. Si consiglia di controllare le interferenze tra i componenti prima del salvataggio dell'assieme.

Risultato sistema di coordinate. Selezionare un sistema di coordinate da applicare per l'esportazione. Se si seleziona -- default --, non sarà applicata alcuna matrice di trasformazione.

AutoCAD

*Setta il valore  FACETRES tra 1 and 10. (1 = bassa risoluzione , 10 alta risoluzione per i triangoli STL) *Al prompt dei comandi digita "STLOUT" *Seleziona gli oggetti *Scegli "Y" per Binario *Scegli il nome del file

Pro/E

*File > Esporta > Modello *STL *Seleziona Binario *Setta il valore  "Chord height" a 0.  Il campo verrà moficato con il minimo valore accettabile. *Setta il Controllo Angoli a 1 *OK

Blender

*File > Esport > Stl (.stl)

Inventor 2011

*File > Salva copia *Selezionate il tipo file STL *Settare il valore ALTO come definizione *OK

Rhinoceros

*File > Esporta Selezione > Modello *selezionare Salva come "Sterelitografia (*.stl) " *Setta il valore  "tolleranza" a zero per avere la massima definizione. Oppure seleziona 0,005. *OK

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Guida alla Prototipazione Rapida FDM

5 minuti per conoscere gli aspetti generali della tecnologia FDM. Solo la tecnologia di prototipazione rapida FDM usa polimeri termoplastici standard (ABS, PC, PC-ABS, ULTEM).

Se hai problemi a visualizzare le slide clicca qui.

(Fonte: www.protoreal.it)

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Progettazione meccanica per tutti: SpaceClaim 3D Direct Modeling

SpaceClaim è un'applicazione di modellazione solida con un obiettivo simile a SketchUp: creare uno strumento di progettazione meccanica 3D così facile che chiunque può usarlo. 

Con SpaceClaim, gli ingegneri possono convertire i disegni concettuali in formato nativo SKP di SketchUp (che è ottimizzato per prestazioni veloci) in precisi modelli solidi necessari per la progettazione meccanica e manifatturiera.

A titolo di esempio, modelli di SketchUp di solito convertire in programmi CAD, come maglie, in modo da fori finiscono per essere fatto di un sacco di facce poco. SpaceClaim utilizza la tecnologia di riconoscimento delle feature per convertire queste funzioni in esatte superfici cilindriche.

Prendere il seguente modello: SpaceClaim di strumenti di importazione SketchUp convertire automaticamente sfaccettature alla geometria precisa, quando possibile. Sulla sinistra è la geometria originale SketchUp. Il modello centrale dimostra la nuova capacità di importazione, senza pulizia manuale. E il modello a destra è ulteriormente migliorata utilizzando SpaceClaim le capacità manuali di riparazione.

Con questa funzionalità, i progettisti meccanici possono direttamente riutilizzare file SKP, piuttosto che rimodellamento da zero. Questo tipo di precisione è importante per la prototipazione rapida, taglio laser, lavorazione CNC, dimensionamento dettagliato, la simulazione e il rendering fotorealistico. E il processo SpaceClaim produce modelli che sono completamente compatibili con altri sistemi CAD meccanici. Un altro bonus: questi strumenti di importazione consentono agli ingegneri meccanici di utilizzare il 3D Warehouse intero come punto di partenza per i loro disegni.

Se vuoi provare SpaceClaim, si prega di visitare il loro sito web .

(Fonte: sketchupdate.blogspot.it)

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Gli inserti filettati automaschianti su parti di prototipazione rapida FDM

Le boccole autofilettanti per plastica permettono di aumentare la tenuta in materiali plastici deboli che offrono normalmente una ridotta resistenza all'avvitamento di viti, bulloni e bussole. Gli inserti filettati automaschianti garantiscono un'elevata resistenza alla trazione e alle sollecitazioni alla coppia. Gli inserti automaschianti sono caratterizzati da una doppia filettatura. Si tratta di inserti con filettatura metrica interna e una filettatura speciale esterna, automaschiante, adatta per materiali plastici. Le boccole per plastica possono perciò essere avvitate da entrambi i lati. L'alloggiamento delle boccole autofilettanti per plastica avviene in un foro cieco o foro passante.

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Teste di presa in ABS per robot manipolatori

"3D Printing Jigs, Fixtures and Other Manufacturing Tools" is a Stratasys white paper that details how you can improve productivity by taking advantage of the design freedom offered by additive manufacturing. Here’s the third of four excerpts from the paper along with a link to the full paper:

To leverage additive manufacturing, let the function and performance of the jig or fixture dictate the design. Follow the lead of companies like Digital Mechanics AB and BMW. Digital Mechanics capitalized on the freedom of design for a vacuum-assisted robotic gripper. Conventionally made, the gripper had external hoses hanging off it. With additive manufacturing, each finger of the gripper was given an internal vacuum channel that eliminated the hoses.

Could your company benefit from quicker access to custom manufacturing tools?

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Elettronica integrata in prototipi FDM di velivoli UAV

Stratasys sta collaborando con Optomec per sviluppare un oggetto 3D contenente l'elettronica direttamente stampata su di esso. Il progetto di test è stato un'ala di un veicolo aereo senza equipaggio (UAV), con elettronica stampata incorporata in essa. Secondo un portavoce Stratasys, la joint venture è a metà tra una verifica di fattibilità e una iniziativa imprenditoriale congiunta. Benchè il rappresentante della Stratasys ha detto che le due società sono pronte per ricevere ordini, tuttavia questo non dovrebbe accadere immediatamente. Nel caso dell'ala del velivolo UAV, unendo la prototipazione rapida FDM con la possibilità di integrare l'elettronica, si dovrebbe risparmiare sul peso eliminando la necessità di colla o altre elettroniche da apporre alla struttura.

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Lean manufacturing: esempio di attrezzatura rapida per assemblaggio

Di seguito un esempio di attrezzatura realizzata con prototipazione rapida FDM in ABS. L'attrezzatura è impiegata per ottimizzare il processo di assemblaggio.

Si tratta di uno dei tanti modi in cui la tecnologia FDM può essere un valido aiuto per migliorare i processi in ottica "lean manufacturing".

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Una svolta positiva - la Kelly Manufacturing innova in produzione con l'ULTEM 9085

L'azienda realizzava un particolare di un loro strumento (M3500) tramite fusione in poliuretano con tempi di consegna per 500 pezzi intorno alle 3 - 4 settimane e difficoltà notevoli a mantenere le specifiche  dimensionali richieste.

Un altro problema erano anche le spese di tooling per ogni modifica al progetto.

Hanno quindi deciso di valutare altri metodi produttivi.

Si sono quindi rivolti ad un ad un service specializzato in tecnologia FDM, il quale li ha introdotti con successo al Rapid Manufacturing  con l'ULTEM 9085.

Passando alla fabbricazione diretta in ULTEM 9085 con sistemi di produzione FORTUS, l'azienda ha raggiunto parecchi obiettivi:

Mantenuta una tolleranza di 0.0762 mm. L'FDM fornisce un livello di tolleranza dimensionale molto superiore alla fusione in poliuretano.

Eliminazione del processo di sabbiatura.

Miglioramento del Lead time: 93%.

Risparmio sul costo unitario: 5%.

“Il lead time per 500 pezzi è stato portato a 3 giorni dall'ordine” afferma Kelly .

Ma Kelly non si è fermata all'ULTEM

 “A differenza di altre tecnologie di prototipazione rapida, le parti in FDM possono essere usate in test funzionali perchè sono fatte degli stessi materiali delle parti definive di serie," afferma Kelly.

Crediti: Stratasys

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Come risparmiare l'80% con sistemi di prototipazione rapida FORTUS in aeronautica.

L'ULTEM 9085 fornisce la soluzione ideale nell'industria aeronautica permettendo la prototipazione di parti leggere e certificate FST , ideali per i velivoli.

Per stare al passo con le richieste dei propri clienti e per migliorare l'efficienza, Evekton ha dovuto rivedere i suoi metodi di prototipazione rapida cercando alternative alla lenta e costosa fresatura CNC.

Il team di Evektor cercava una soluzione veloce , adatta alla costruzione di parti di grandi dimensioni con materiali plastici flame-retardant come l'ULTEM adatti al settore aereonautico.

I sistemi di produzione FORTUS con l'impiego di ULTEM 9085 sono stati la risposta.

Soluzione reale

Evektor conosceva già le capacità di Stratasys e decise di evolversi verso sistemi produttivi FORTUS. La Fortus  900mc ha permesso ad Evektor di aumentare la produzione di prototipi e costruire componenti in ULTEM 9085. 

L'ULTEM 9085 fornisce la soluzione ideale nell'industria aeronautica permettendo la prototipazione di parti

leggere e certificate FST , ideali per i velivoli.

Benefici reali

La Fortus 900mc ad oggi è usata internamente per la prototipazione rapida di componenti per il settore aerospaziale , automotive e beni di consumo risparmiando notevolmente sui tempi e costi di processo.

“Il ciclo di sviluppo è stato accelerato  grazie al sistema di produzione Fortus. La macchina è più veloce di una fresa CNC e non si hanno ritardi dovuti alla reperibilità di parti di ricambio,” sostiene Igor Mega, tecnologo alla Evektor. “Possiamo risparmiare dal 10% all' 80% sui costi di svilupppo. Su parti complesse è molto facile risparmiare l'80%”.

La Fortus ha anche permesso di cambiare il modo in cui progettano liberando la creatività,  Mega: “alcuni dei vantaggi delle macchine Fortus non sono direttamente quantificabili, ma sono ugualmente importanti per l'azienda. Per esempio: possiamo sviluppare e testare progetti innovativi e se necessario modificarli senza alterare il processo di produzione.”

Evektor è considerata una delle realtà più importanti nel panorama dello sviluppo prodotto in Republica Ceca. Fondata nel 1991 con l'obiettivo di progettare aereoplani leggeri, da subito ha diversificato includendo altri servizi quali lo sviluppo di componentistica per il settore automotive e consumi. I suoi clienti includono nomi come STIHL® e Skoda Auto.

Crediti: Stratasys

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Testing in condizioni estreme.

In questo video viene mostrato un prototipo FDM alloggiato all'interno del vano motore e fissato direttamente sulla testata.

Il prototipo entra in contatto con olio e gasolio a temperature elevate. Oltre a resistere alle vibrazioni di un motore Diesel.

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Dimostrazione della resistenza di un prototipo in ULTEM.

Un componente di soli 26 grammi in ULTEM sostiene 300 kg di peso.

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Come utilizzare MINIMAGICS per visualizzare errori nei file STL

MiniMagics è il software ormai standard per il controllo dei file STL. E in più è gratis!

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Vediamo qual è il comportamento di un prototipo in ULTEM se sottoposto al fuoco.

ULTEM™ 9085 è una resina prodotta da SABIC per Stratasys, queste le proprietà principali:

certificato FST (fuoco, fumo, tossicità)

Certificato nel settore Volo & Aerospaziale

Resistenza ad alte temperature (<153° C)

Elevata resistenza chimica e meccanica

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3D Printing Hype

Gartner Emerging Technologies Hype Cycle 2010

(Fonte: http://www.gartner.com/it/content/1395600/1395613/august_4_whats_hot_hype_2010_jfenn.pdf )

Nel grafico chiamato "Emerging Technologies Priority Matrix" Gartner classifica il 3D Printing come una tecnologia in grado di trasformare il business, che è il livello più alto dato ad una tecnologia, più alto per esempio degli e-books , dell'internet-tv, delle reti 4G. Il 3D Printing influenzerà moltissimi settori e prodotti di consumo in un modo che ora possiamo solo imaginare.

Gartner Emerging Technologies Priority Matrix 2010

(Fonte: http://www.gartner.com/it/content/1395600/1395613/august_4_whats_hot_hype_2010_jfenn.pdf )

Stando a Gartner, il momento in cui il 3D Printing raggiungerà un'adozione di massa è tra i 5 e i 10 anni. Questo è abbastanza ragionevole e guardando l'hype clycle ci aspettano tempi pieni di trasformazioni. Quale tecnologia 3D Printing e quali aziende supereranno il fase di disillusione raggiungendo la stabilità? Per ragiungere il livello di adozione di 20-30% , il 3D Printing devee competere e battere molti altri metodi tradizionali per produrre componenti. C'è molto da lavorare sul fronte dei costi e della qualità per raggiungere i metodi produttivi tradizionali, tuttavia l'abilità di costruire parti considerate impossibili da fare fino a pochi anni fa, rende il 3D Printing lo strumento con cui i progettisiti possono pensare veramente fuori dagli schemi.

Per saperne di più:

http://www.gartner.com/technology/research/hype-cycles/index.jsp

http://www.gartner.com/it/content/1395600/1395613/august_4_whats_hot_hype_2010_jfenn.pdf

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Una nuova tecnologia ultra-veloce per la stampa 3D

[fonte: Tecniche Nuove]