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Markforged ha portato la stampa 3D alla portata di tutti, realizzando stampanti di fabbricazione additiva basate sul sistema “Continuous Fiber Reinforcement (CFR)”.
Questo sistema consiste nel rinforzare con la fibra continua (di Vetro, Kevlar e Carbonio) la matrice polimerica composta da nylon con microparticelle di carbonio (le matrici a disposizione sono: Onyx, Onyx FR e Onyx ESD ).
Ciò rende il processo di prototipazione più semplice e conveniente. Ottenere parti definitive o prototipi funzionali in breve tempo e con qualità meccaniche ed estetiche molto alte garantisce alle aziende un abbattimento significativo di tempi e costi.
Come funzionano le stampanti 3D Markforged
La stampante ha due ugelli di stampa:
- 1. uno che fissa un filamento polimerico, la matrice, che solitamente può essere Onyx, Onyx FR (ritardante di fiamma) e Onyx ESD (antistatico);
- 2. il secondo deposita un rinforzo in fibra continua sullo strato desiderato (scelto in modo appropriato sul software proprietario e gratuito Eiger).
Mentre molti materiali di stampa 3D sono costituiti da filamenti di fibra di carbonio tritati, le fibre continue di Markforged aumentano la resistenza a trazione e alla flessione, rispetto ai primi, di un ordine di grandezza.
Questo vuol dire che, ad esempio, dati due componenti uguali A e B, di cui il primo rinforzato con fibre corte ed il secondo con fibra lunga, le loro caratteristiche meccaniche sono completamente diverse.
Quello rinforzato in fibra lunga (B) è molto più resistente e performante rispetto al componente rinforzato con la semplice fibra corta (A).
Eiger, il software gratuito per uno slicing scaccia pensieri
Ciò che spesso manca tra l’utente e la macchina di fabbricazione additiva è un’interfaccia software semplice ed efficace che consenta di gestire al meglio le esigenze progettuali e la messa in macchina del componente.
Quest’ultima fase diventa quella più delicata nel contesto di stampa 3D, perché è quella che garantisce un’efficiente riuscita del processo finale. Markforged, nell’ingegnerizzazione dei propri prodotti, ha messo a punto un software dedicato, di nome Eiger.
Quest’ultimo, oltre ad essere semplice ed intuitivo, consente di:
- orientare la parte;
- prevedere i supporti (messi in automatico una volta eseguito il punto 1);
- predisporre la tipologia di materiale con conseguente infill (triangolare, esagonale, rettangolare o pieno e con densità finale della parte modulabile);
- scegliere il tipo e la disposizione del rinforzo in fibra continua;
- fare lo slicing di quanto impostato nei punti precedenti.
Non solo: come si evince dalla figura qui sopra, Eiger mostra costi, tempi e materiale utilizzato per la stampa del componente. Ciò permette di avere un’idea precisa e accurata di quello che sarà il processo finale di stampa 3D.
Rinforzo in fibra continua, disposizione “concentrica o “isotropica”
Il sistema Eiger permette alle stampanti 3D Markforged di gestire al meglio la disposizione della fibra lunga sulla parte, secondo due logiche distinte:
- disposizione “concentrica”, nel quale viene fatto un offset del contorno della parte e disposto il rinforzo (è possibile scegliere quanti “offset” mettere e, in più, se farlo lungo le pareti più esterne, in quelle più interne o su entrambi);
- disposizione “isotropica”, che simula i singoli strati unidirezionali di un composito laminato tradizionale (dispone, in altri termini, il rinforzo seguendo la logica della “serpentina”). Eiger, in questo caso, dispone i vari strati di “serpentine” orientati a 45° rispetto al layer precedente.
Si noti che Eiger dà la possibilità di disporre il rinforzo layer per layer: questo vuol dire che diventa possibile realizzare parti con strutture a sandwich combinate (ad es. concentrico + isotropico + concentrico).
Conclusioni
Il sistema di stampa 3D Markforged consente di gestire dall’inizio alla fine il processo di stampa 3D. Il tutto, grazie ad una suite completa che include macchina di fabbricazione additiva, materiali e software di gestione gratuito.
Le stampanti 3D Markforged consentono, quindi, di assecondare le più svariate richieste del progettista.
