Per questo secondo particolare della carrozzina, si è scelto di utilizzare lo slicer disponibile su Inspire, anziché Autodesk Netfabb usato in precedenza, in maniera tale da analizzare soluzioni alternative per raggiungere il medesimo scopo.
Tuttavia, prima di proceder con la messa in macchina, è opportuno verificare se sia necessaria la presenza di sovrametalli.
Nel caso del porta telecamera, le zone più critiche ai fini dell’accoppiamento sono le sedi per le viti M3, dalle quali, tra l’altro, può risultare difficoltoso rimuovere eventuali supporti. Per questo motivo, è opportuno prevedere del materiale aggiuntivo, che allo stesso tempo sia in grado di autosostenersi ed evitare i sostegni. Anziché il profilo a goccia, in questo caso si è scelto di limitarsi alla realizzazione di semplici quadrati orientati nella direzione di stampa, in maniera tale che il vertice superiore sia posto verticalmente e che il lato formi un angolo di 45° rispetto alla verticale.
Così facendo, l’apertura diventa autoportante, e può essere ripresa in fase successiva alla stampa tramite una punta di trapano o fresa. Per maggiore chiarezza si rimanda alla Figura 83.
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Figura 83: sovrametalli fori fissaggio
Si noti come, per realizzare questa geometria, sia necessario rimuovere le lamature e le svasature dei vari fori previste a progetto (Figura 84): queste ultime verranno realizzate successivamente tramite appositi strumenti, per garantire il corretto alloggiamento per la testa delle viti.
In questa fase è di fondamentale importanza verificare a priori della realizzazione dell’oggetto, che gli utensili per l’asportazione del sovrametallo abbiano spazio sufficiente per raggiungere la zona interessata e procedere alla rimozione del truciolo.
Figura 84: svasature e lamature a posteriori della stampa
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Appurato che il componente sia stato aggiornato con tutti i sovrametalli necessari, oltre che ai vari raggi di raccordo, è possibile procedere con la proposta di messa in macchina per la stampa.
Come primo passo, è necessario individuare un macchinario sufficientemente grande da contenere il componente. A tal proposito, è noto a priori che l’oggetto sia di dimensioni contenute, ma per completezza è bene definire precisamente i suoi ingombri di massima.
Figura 85: ingombri massimi porta telecamera
Come ci si aspettava, le dimensioni sono notevolmente limitate: il porta telecamera presenta una lunghezza massima di 109 mm, altezza 40 mm e profondità 96 mm, quantità che garantiscono la scelta di praticamente tutte le macchine che utilizzano la tecnologia del Laser Powder Bed Fusion.
Ciononostante, è opportuno precisare il fatto che, nel caso in cui questi oggetti dovessero effettivamente essere realizzati in futuro tramite le tecnologie di Additive Manufacturing, dal momento che questo componente, così come la staffa porta tof riprogettata nel capitolo precedente, si realizzerebbero con la medesima lega di alluminio AlSi10Mg, sarebbe opportuno stamparli in un unico job.
Rispetto a due stampe separate, infatti, in questo modo si ripartirebbero i costi macchina, rendendo possibile un risparmio economico.
Dopo aver identificato un macchinario adeguato, si passa ora alla disposizione vera e propria del pezzo sul piatto di stampa.
Anche all’interno di Inspire è possibile impostare il posizionamento dell’oggetto che più soddisfa le necessità del progettista. Nel caso in questione si è scelto di minimizzare le strutture di supporto, ottenendo un risultato analogo a quello mostrato in Figura 86.
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Figura 86: disposizione in macchina
Come si evince dall’immagine, la disposizione ipotizzata prevede di inclinare il componente all’incirca di 45°, per limitare i supporti necessari a sostenere le zone sporgenti, le quali sono evidenziate in giallo.
È interessante focalizzarsi per un istante sulla nervatura aggiunta nella zona ad uncino, la quale come previsto, si estende quasi parallelamente alla direzione di stampa, e pertanto non necessita di alcun sostegno.
Per proseguire con lo studio della messa in macchina, è ora fondamentale effettuare la generazione delle strutture di supporto: proprio come Netfabb, anche all’interno di Inspire tali strutture vengono automaticamente disposte perpendicolarmente alla build platform, processo che tuttavia non agevola il risparmio di materiale (Figura 87).
Figura 87: supporti "classici" verticali
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Per cercare di ridurre ulteriormente i sostegni, è possibile personalizzare il loro layout. Nello specifico, ciò che risulta essere interessante è il cosiddetto supporto ad albero, di cui è mostrata un’immagine a titolo di esempio (Figura 88).
Figura 88: supporti ad albero
Sostanzialmente, prendendo una serie di sostegni originariamente verticali, il supporto ad albero elimina di fatto la base delle strutture più laterali, mentre conserva soltanto quelli nella zona centrale. Quest’ultima, osservando nuovamente la figura, può essere paragonata al tronco di un albero, da cui appunto ne deriva il nome.
A mano a mano che la quota z cresce durante la stampa, dal busto principale dell’albero iniziano a diramarsi i rami secondari, i quali sono i veri responsabili del sostegno del pezzo.
Tramite questo artificio, si incorre in un risparmio notevole di materiale, e di conseguenza di costi, dal momento che le polveri metalliche per Additive Manufacturing sono pur sempre parecchio costose.
Se si utilizzasse la tecnologia del Fused Deposition Modelling si avrebbe altresì una riduzione notevole dei tempi di stampa, dal momento che l’ugello eviterebbe di depositare tutto il materiale sottostante i “rami”.
Purtroppo, ciò non accade con il Selecetive Laser Melting, o comunque è un risparmio quasi trascurabile, poiché la racla deposita sempre l’intero strato di polvere metallica sul piatto di stampa. L’unico tempo effettivamente risparmiato, pertanto, è quello necessario al laser per fondere il materiale extra dei supporti, ma è davvero un tempo irrisorio al termine dell’intero processo.
Al termine della generazione di tutte le strutture di sostegno ad albero, il porta telecamera si presenta come mostrato in Figura 89.
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Figura 89: supporti completi
Oltre a tenere in considerazione un risparmio di materiale, non bisogna dimenticare quanto discusso nel capitolo precedente, relativamente al fatto che i supporti devono preferibilmente cadere direttamente sulla base di appoggio, piuttosto che sull’oggetto stesso. Dopo aver completato la generazione di tutte le strutture di sostegno, dunque, è opportuno modificare l’inclinazione di quei supporti che appoggiano sul porta telecamera, generando di fatto dei veri e propri supporti ad angolo. Così facendo si incrementa l’adesione tra l’oggetto stampato e la piattaforma di base, incrementando le probabilità del buon esito del processo additivo.