Ora che avete portato a termine il montaggio, o siete arrivati sin qui perché la vostra 3Drag vi è stata fornita già montata, potete passare alla sua messa in opera e alla realizzazione della prima stampa.
Per poter utilizzare la vostra stampante 3Drag avete bisogno di una serie di elementi:
- alimentatore switching da 15V e almeno 4 ampere (fornito con la stampante)
- computer con sistema operativo Windows (anche Linux va bene)
- collegamento a Internet per scaricare il software
- cavo di collegamento USB (fornito con la stampante)
- almeno 50 grammi di filo in PLA da 3mm (fornito con la stampante)
- taglierino a lama larga
- tappeto in gomma per preservare la scrivania (va bene ad esempio il Rationell Variera di Ikea che costa 3 euro e ha dimensioni di 150 x 50 cm)
- cacciaviti, pinze piccole, taglierino piccolo e limetta per le unghie diamantata
Il tutto deve poter stare su una scrivania che abbia le dimensioni giuste per ospitare sia la stampante, sia il computer, sia il materiale e gli strumenti da usare per portare a termine le stampe.
Vediamo ora nel dettaglio ciascuna voce della checklist e prendiamo in considerazione i primi accorgimenti di installazione.
Posizioniamo la stampante
Partendo dal presupposto che la vostra 3Drag è stata assemblata correttamente, o seguendo le indicazioni online di montaggio, o perché l’avete acquistata montata, in questa fase dovete posizionarla su un tavolo e regolare i piedini in modo tale che sia ragionevolmente in piano e orizzontale, ovvero non balli come certi tavolini dei bar. Se avete a disposizione una livella, appoggiatela su ciascuno dei quattro bordi della struttura rettangolare di base e regolate i piedini fino ad avere un livellamento omogeneo e stabile. Questo primo passo è indispensabile per non compromettere tutte le successive regolazioni e pensiamo che sia tutto sommato facile arrivare ad un posizionamento stabile e saldo.
Ovviamente anche il tavolo o la scrivania utilizzati devono essere ben appoggiati a terra e possibilmente devono essere in grado di sopportare sollecitazioni senza entrare in risonanza o traballare; provate con una mano a imprimere un tremolio al piano: solo se il piano resta sostanzialmente fermo avete il tavolo giusto, altrimenti se traballa o oscilla, è meglio cercare qualcosa d’altro. La stampa a velocità elevate, sopra i 90 mm/sec per intenderci, creano tutta una serie di sollecitazioni sugli assi X e Y tali da trasmettere queste sollecitazioni alla superficie sottostante. Se inizia a traballare il tutto, è quasi certo che il posizionamento dell’ugello sull’asse Z ne risenta, compromettendo il risultato finale. La struttura della 3Drag è tale da ridurre al minimo i giochi e le vibrazioni, ma se la stampante è appoggiata su qualcosa di instabile, nascono degli inevitabili giochi. Su questo tema ci sentiamo di insistere perché abbiamo potuto notare come basti una sciocchezza come questa per compromettere qualsiasi tipo di stampante 3D di tipo RepRap.
Alimentatore a 15V (fornito con la stampante)
Se date uno sguardo alla 3Drag, noterete che ha 3 motori dedicati ai corrispondenti assi X, Y e Z, un motore per l’estrusore e la parte di riscaldamento della plastica. Ciascuno di questi componenti ha un significativo assorbimento e il solo estrusore può arrivare a dissipare 20 watt con 1,7 ampere sui 6,8 ohm della resistenza usata come riscaldatore (nella 3DRAG V1.1 e 1.2 la cartuccia riscaldante ha una potenza di 33W) . I motori vengono fatti funzionare ciascuno a circa 1,25 ampere e anche se non sono sempre nella situazione di massimo assorbimento, si fa presto ad arrivare a circa 3 ampere complessivi, con picchi di 4.
Se l’alimentatore utilizzato non ha abbastanza potenza reale la stampante può avere comportamenti insoddisfacenti perdendo qualche step o microstep negli spostamenti, oppure non mantenendo correttamente la temperatura. Nelle nostre prove, abbiamo trovato alimentatori multi tensione, del tipo utilizzato per i computer portatili, che erogavano la corrente richiesta senza fluttuazioni apprezzabili sul voltaggio, mentre qualche prodotto di fattura cinese acquistato sulle bancarelle ci ha fatto capire che il wattaggio dichiarato sulle confezioni è purtroppo non sempre corrispondente alla realtà. La stampante viene fornita con un alimentatore di adeguata potenza in grado di erogare la massima corrente richiesta (per la 3Drag V1.2 è previsto un alimentatore da 100W poiché questa versione è provvista di piatto riscaldato).
Nota: nelle versioni 1.0 e 1.2 l’alimentatore deve essere collegato al morsetto a due poli della scheda elettronica rispettando la polarità: filo Rosso (o Bianco) = polo Positivo (+), filo Nero = polo Negativo (–)
Il computer
Chi ha letto gli articoli dedicati al mondo delle stampanti 3D pubblicati negli ultimi tre mesi, sa già che la stampante non fa che ricevere dei comandi su una porta (USB con convertitore seriale); si tratta di comandi testuali in formato G-Code che il firmware del controller trasforma in spostamento dei vari motori ed estrusione del filo di materiale plastico fuso. Il G-Code sostanzialmente rappresenta l’oggetto sotto forma di strati bidimensionali, ma la stampante di per sé non fa particolari elaborazioni, ma si limita alla gestione dei parametri funzionali quali le accelerazioni, la continua correzione della temperatura dell’estrusore e poco altro.
Il computer è quindi essenziale per svolgere tutta una serie di funzioni che permettono di passare dal modello in formato STL o OBJ (sereolitografia o mesh 3D) alla trasmissione del G-Code alla stampante.
Alcune operazioni, come lo slicing (il passaggio dal modello solido alle “fettine” da stampare), richiedono significative quantità di memoria RAM, mentre la potenza di elaborazione di un dual core è più che sufficiente. Un netbook potrebbe essere sufficiente all’invio del G-code alla stampante, ma non lo è se pensate di effettuare anche lo slicing su di esso.
Dal punto di vista dello spazio su disco, i modelli 3D non sono particolarmente ingombranti e già un MB rappresenta una dimensione significativa per il modello. Il software è ugualmente abbastanza contenuto, anche se una postazione completa dovrebbe prevedere anche un IDE di Arduino per la riprogrammazione del firmware.
A livello pratico, consigliamo anche di memorizzare i file G-Code una volta generati con lo slicer, per risparmiare tempo ogni volta che si desidera ristampare un oggetto.
Il sistema operativo che abbiamo utilizzato per le nostre prove è Windows 7, ma anche Linux e OSx possono essere utilizzati: Repetier Host, Skeinforge e Slicer esistono infatti per Linux, Windows a 32 e 64 bit e OSx. Più avanti vedremo dove scaricarli.
Per gli scopi di questo articolo non prenderemo in considerazione l’aspetto della modellazione 3D in quanto sono numerosi i programmi disponibili e ciascuno di essi richiederebbe un articolo specifico per farne solo una presentazione, inoltre non è il nostro scopo quello di insegnarvi a modellare, mentre vogliamo guidarvi nel processo di prima messa a punto e stampa di un oggetto già pronto in formato STL.
Il collegamento a Internet
Se state vendendo queste istruzioni evidentemente siete già online. Ricordate che c’è bisogno del collegamento sul PC che userete sia nella prima fase per il download del software iniziale, sia nel tempo per scaricare aggiornamenti e modelli 3D.
Per tutte le operazioni relative allo slicing e alla stampa, vi consigliamo di utilizzare Repetier-Host, mentre il firmware consigliato per la 3Drag è Marlin.
Il primo lo trovate all’indirizzo https://www.repetier.com/download-now/ e lo potete scaricare premendo sul pulsante “Download” che si trova nella parte alta della pagina, vicino a Tags e Branches (ve lo segnaliamo in quanto non è affatto ovvio cosa e come si possa scaricare). Nella pagina troverete anche le indicazioni relative ai giorni trascorsi dalle ultime modifiche e questo vi permette di capire se ci sono state evoluzioni. Dalla pagina indicata potete accedere al file “changelog.txt” che contiene anche le indicazioni di cosa è stato modificato.
Repetier-Host è un pacchetto che contiene al suo interno tutto il necessario per essere operativi e infatti include anche il software di slicing che al momento è rappresentato da Slic3r e Skeinforge. Difficile dire quale sia il migliore fra i due, mentre a usabilità Slic3r è molto più avanti di Skeinforge. Scaricando Repetier-host, avrete il pacchetto di installazione che provvederà a sistemare tutto il software necessario nelle rispettive directory.
Il firmware Marlin per la scheda è reperibile ancora sul sito github alla pagina https://github.com/ErikZalm/Marlin, ma trattandosi di codice da compilare con l’IDE di Arduino, va scaricato come ZIP e scompattato sul proprio PC, per poi aprire il file “Marlin.ino” con un IDE 1.0 o superiori. La scheda della stampante può essere programmata anche con firmware diversi da Marlin – e ne esistono diversi altri – ma è importante che vengano impostati i valori corretti nel file di configurazione per far sì che qualsiasi sia il firmware utilizzato, la meccanica e i motori siano gestiti correttamente. La nostra scheda è di tipo Sangunololu ed è quindi compatibile solo con i firmware che sono stati sviluppati e testati su questo tipo di hardware.
Nella sezione SOFTWARE di questo minisito trovate le voci da inserire nel file “Confguration.h” di Marlin per renderlo compatibile con le caratteristiche meccaniche ed elettriche della nostra stampante.
Sempre tramite internet potrete scaricare centinaia di oggetti pronti alla stampa, in formato STL. Il sito che vi consigliamo è www.thingiverse.com e da questo vi invitiamo a scaricare subito il file “biggearmod_fixed.stl” che trovate nella pagina http://www.thingiverse.com/thing:509320 scorrendo l’elenco delle parti, nella colonna di sinistra. Il file sarà l’oggetto che stamperemo come prova della corretta messa a punto della stampante.
