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Ultimo aggiornamento:

18 Novembre 2017

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La Stampa 3D

Un nuovo piccolo spazio, da riempire per condividere alcuni progettini e quanto imparo realizzandoli

La stampa 3D è una tecnologia affascinante e densa di opportunità, in particolare per quanti amano progettare e costruire delle proprie strumentazioni per l’astronomia od  un’infinità di altre cose.

Ormai il mercato offre svariate stampanti basate sulla tecnologia del filo fuso, sempre più economiche e ormai accessibili per chiunque. Tuttavia, dietro la loro apparente semplicità strutturale vi è un software estremamente raffinato e non tanto semplice. Pertanto, per usare bene questa tecnologia è indispensabile imparare a destreggiarsi un po’ tra i programmi che governano la stampante e, soprattuto, gestiscono gli oggetti da produrre. A questo proposito Internet offre un’infinità di articoli  già pronti (p. es. https://www.thingiverse.com/ ), ma per stamparli occorre imparare a governare bene i numerosi paramentri da impostare sulla macchina, quali sono le caratteristiche del filo impiegato, dell’estrusore, le velocità,  le temperature, le caratteristiche da ottenere nella stuttura interna del pezzo, ecc.

Di fatto tutti questi modelli tridimensionali vengono pubblicati con dei file in formato *.stl: Tuttavia, per essere utilizzati dalle stampanti a filo fuso è necessario operarne lo “slicing”, ovvero generare un file del  modello affettato in un’interminabile successione di piani paralleli, in ciascuno dei quali vengono indicati tutti i percorsi dell’ugello di estrusione, delle sue velocità,  la portata del filo dosata in funzione delle contingenti velocità di deposizione, l’eventuale ventilazione per il raffreddamento del materiale depositato ecc.. L’insieme di tutte queste istruzioni costituisce un file scritto in linquaggio G-CODE, simile a quello che si usa in tutte le macchine CN. La conversione del file *.stl in quello in g-code viene operata da programmi di “slicing”  ( p.es.  Cura https://ultimaker.com/en/products/cura-software , ottimo e gratuito). Basta uno sguardo alle  schede di setup di questi programmi per capire quali e quanti siano paramentri da governare nel processo di stampa 3D, che fortunatamente sono in gran parte già pre-impostati di default, almeno per le situazioni più comuni.

Un grande capitolo a parte riguarda poi l’eventualità di realizzare personalmente i progetti 3D degli oggetti che intendiamo produrre. Sicuramente questa è la parte più affascinante, che apre infiniti orizzonti alla stampa 3D, ma impone   l’apprendimento di programmi CAD di modellazione in 3D, piuttosto ostici per chi non è del mestiere.  Vari programmi sono a disposizione, alcuni anche gratuiti, ma sempre non proprio facili da maneggiare nel caso di modelli complessi.

Concludo questa brevissima introduzione con due esortazioni. La prima è quella di accostarsi con entusiasmo al mondo della stampa 3D, sebbene nella consapevolezza che non è così semplice come lo è la stampa cartacea che usiamo tutti ogni giorno. La seconda raccomandazione è di leggere scrupolosamente  della documentazione sull’argomento, prima di un acquisto. In proposito, per cominciare ho trovato abbastanza utile il fascicolo di Futura Elettronica https://www.futurashop.it/libro-stampiamo-in-3d-8330-stampiamo3d, (anche se una sua parte riguarda le spiegazioni sul montaggio della loro stampante 3DRAG, dunque non rivolta a chi sceglie  altre tra le svariate e validissime macchine concorrenti ).

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Un progettino per cominciare

Riduttore 1:25 per motori a passo ( NEMA 17 )

La costruzione di una motorizzaione per la montatura del telescopio prevede quasi sempre l’applicazione di motori passo-passo, con trasmissione del moto tramite cinghiette dentate oppure piccoli riduttori ad ingranaggi, soluzione preferibile e più compatta. Il reperimento della cinghietta dentata della giusta lunghezza e delle relative pulegge costituiscono sovente un problema; ancora di più lo è il reperimento di un adeguato riduttore ad ingranaggi accoppiabile allo stepper.

Questo progettino consente la realizzazione di un economicissimo riduttore a costi minimi, attraverso la stampa 3D del corpo e pochi altri componenti meccanici.

RiduttoreStepper_rel1.1

Il cuore del progetto è la coppia di ingranaggi viteSF+Ruota elicoidale acquistabile in eBay, a basso costo. Per esempio qui .

Entrambi gli assi sono montati su 4 micro-cuscinetti a sfere diam int. 5mm, esterno 11 mm e 5mm di spessore, acquistabili al minimo costo qui

 Sempre in eBay sono facilmente reperibili ovunque anche i motori a passo (formato Nema 17) . Purtroppo questi hanno l’albero con diametro 5 mm., mentre il piccolo innesto della viteSF richiede un albero di 4mm. Essendo il giunto troppo piccolo per allargare il suo foro, è preferibile tornire a 4mm un tratto dell’albero dello stepper; operazione che qualunque tornitore può fare molto facilmente in pochi minuti, previo lo smontaggio di tutto il rotore. Prima però è necessatio misurare la lunghezza dell’albero uscente, per detrmininare la lunghezza del tratto da ridurre, che dovrà essere inferiore di 8 mm. Infatti occorre lasciare invariato a 5mm in uscita dal motore un primo tratto lungo 8 mm, dove si caletta il cuscinetto. La parte di albero ridotta a 4 mm entrerà poi nel giunto e poi anche dentro la viteSF, per mantenere tutto in asse.

Ingranaggio+ViteSF
RiduttoreStepper_A+B
RiduttoreStepper_A+B_ Interno

Click qui per scaricare il file in formato .stl, stampabile in 3D

RiduttoreStepper_rel 1.1_A

Dalla foto si evidenziano:

  • La sequenza dei montaggi sull’asse di Cuscinetto-Giunto-ViteSF-Cuscinetto
  • La sostituzione della vite sul giunto con grano a brugola M3 e L=4mm
  • L’inserimento (facoltativo) di 2 nottolini lunghi 4mm, tagliati da un tubetto 3x5mm; utili per migliorare ulteriormente il centraggio delle due valve.
  • Le 2 viti M3  L = 16mm con relativi dadi per la chiusura del carter.
  • Prima della chiusura è consigliabile spalmare un po’ di grasso sugli ingranaggi.

Versione con stepper integrato

  • Versione compatta in 4 parti, che comprende anche l’alloggiamento integrato dello stepper e del relativo connettore di alimentazione RJ11
  • Adatta a motori NEMA 17 con altezza 32.5cm. (eventualmente contattarmi  per motori Nema17 di altezza diversa)
Riduttore_Integrato_Stepper32mm
Riduttore+Stepper

Click qui per scaricare il file in formato .stl, stampabile in 3D

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