Stampa 3D e fermodellismo

Stampa 3D e fermodellismo

Avrei scommesso che prima o poi mi sarei scontrato con la stampa 3D applicata al fermodellismo. Difficile resistere, soprattutto per chi come me adora muovere le mani e autocostruirsi un sacco di cose, compresi i rotabili. Per tutti i miei lavori ho sempre usato il metodo classico ovvero largo utilizzo di plasticard, cartoncino, lime e limette, fotoincisioni, eccetera ma ho voluto provare a fare un passo in più e implementare le mie capacità alla versione 2.0, dove tutto viene fatto a computer e realizzato con la stampa 3D. Naturalmente non prendo in considerazione le stampanti economiche a filamento che si trovano alle fiere, quelle non possiedono le caratteristiche tecniche per una stampa a risoluzione adeguata all’esigenza del fermodellista, e si vede. Parlo di stampanti professionali disponibili presso Service specializzati.

Il mondo della grafica 3D è complesso e lascio tante spiegazioni tecniche a chi è più esperto di me, personalmente mi sono limitato all’applicazione pratica di quello che realmente mi interessa: la qualità dell’oggetto stampato. Vista con i miei occhi da esordiente vedo che le possibilità sono infinite ma esistono dei fattori che remano contro: prima di tutto bisogna imparare a lavorare con la grafica 3D altrimenti non si va da nessuna parte visto che tutto nasce dalla realizzazione di un oggetto tridimensionale. In secondo luogo l’oggetto va progettato con occhio modellistico-industriale cioè gli oggetti devono rispettare diverse regole tecniche. Infine il processo di stampa è piuttosto costoso, sia rivolgendosi a Service online come il noto Shapeways, sia trovandone uno più locale, perciò è difficile pensare all’uso della stampa 3D per la produzione in serie ma può essere presa in considerazione per la realizzazione di un oggetto unico o come alternativa senza pretese alla prototipazione rapida per la realizzazione di un master da replicare successivamente in resina.
La qualità di stampa, poi, è un mondo a sé perché si parte da riproduzioni parecchio grezze ed economiche fino ad arrivare all’utilizzo di materiali con un buon livello di definizione o addirittura materiali preziosi con aumento dei costi in proporzione, certo i risultati sono ancora lontani dalla precisione ed uniformità della prototipazione rapida.

Per quanto riguarda la modellazione riconosco di non partire proprio da zero, lavorando già nel mondo della grafica e quindi con una vaga conoscenza dei concetti di base, assieme a un’infarinatura di programmi 3D. Diciamo che da 0 a 10 penso di essere già al livello 1.
Adesso però serve il software e a parte l’inossidabile Autocad e gli onnipotenti Rhinoceros e Maya, oggi esistono anche quelli non certo paragonabili ma super-intuitivi come Google Sketchup, quest’ultimo offre anche un versione free ed è proprio su questo che è caduta la mia attenzione. Tentato anche dal fatto che su Internet si trovano miliardi di tutorial che insegnano e aiutano a usare gli strumenti di base, nonostante poi la pratica rimanga la migliore scuola. Ho cominciato a giocherellare con Sketchup un paio di mesi fa e dal basso della mia esperienza oggi riesco a disegnare oggetti anche piuttosto complessi, certo non ai livelli di Renzo Piano o Santiago Calatrava ma sufficienti a costruire gli elementi che compongono un rotabile.

Come esordio ho realizzato un carrello ferroviario piuttosto facile, di quelli in uso su alcuni treni della metropolitana di Milano (carrello Tibb M 104 per assi da 9 mm). Il modello, per quanto semplice, presenta alcune criticità come la bullonatura sulle boccole e la scritta “Tibb” realizzate volutamente sovradimensionate per vedere cosa sarebbe venuto fuori. Realizzato e salvato tutto in un formato adatto (.stl) è giunto il momento di procedere con la stampa.

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Ho scelto di stampare tramite un Service online e nel mare di quelli disponibili ne ho selezionati tre fra i più conosciuti e apprezzati, provando a collaudarli inviando lo stesso oggetto per vederne poi i risultati e valutare su quale orientarmi in futuro. Di esempi su Internet ne ho visti tanti ma non ce n’è come toccare gli oggetti con mano…
Tutti e tre i siti presi in esame permettono di caricare il modello previa registrazione e, a scelta, di condividerlo eventualmente per la vendita. Ecco le mie impressioni da esordiente totale tenendo presente che per tutti e tre ho scelto il miglior materiale disponibile adatto all’esigenza di un fermodellista, per tutte le specifiche dei materiali rimando ai rispettivi siti. Dimenticavo, prima di ricevere gli oggetti e dopo essermi scervellato per capire gli errori che facevo man mano che si presentavano, ho trovato per caso un sito che si occupa della riparazione automatica dei file che possono presentare problemi in fase di stampa 3D, senza alterarne l’aspetto. Gratuito, funziona bene al primo colpo… da tenere presente per i prossimi modelli.

i.Materialise

Ordine: 6 maggio
Arrivo a casa: 23 maggio dal Belgio
Materiale scelto: Prime Gray
Costo oggetto: 7,40 € (Iva esclusa)
Spese spedizione:
9,50 €  (Iva esclusa)
Costo totale oggetto + spedizione + Iva: 20,45 € (pagato con PayPal)

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Tra i tre Service provati, iMaterialise è quello che ha impiegato più tempo per la realizzazione, colpa o merito delle molte richieste che hanno… Una volta caricato il modello il sistema automatico di controllo del file appena caricato non è molto chiaro, ovvero se il modello presenta un errore che il sistema non riesce a riparare si limita a dirti “c’è un errore” e invita a contattarli dove entro due giorni si viene contattati via email (è capitato che anche nell’e-mail si limitassero a dire “c’è un errore”, punto. Ma chiedendo ulteriori spiegazioni sono sempre stati molto gentili e disponibili). Se invece fila tutto liscio, compare il costo di una singola stampa a seconda del materiale scelto.

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Ordinandone più copie il costo per singola unità scende, anche in modo considerevole e questo è un punto a favore per i.Materialise. L’Iva viene aggiunta alla fine, tempi di produzione un po’ lunghi ma il colpo d’occhio dell’oggetto è migliore degli altri. Nonostante questo, analizzando l’oggetto da molto vicino l’effetto millerighe è molto presente (le foto molto ravvicinate sono deformate a causa della poca distanza dell’oggetto dall’obbiettivo fotografico).

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Sculpteo

Ordine: 6 maggio
Arrivo a casa: 12 maggio dalla Francia
Materiale scelto: Plastic (con opzione stampa a 60 micron invece di 100-150 e finitura “polished”)
Costo oggetto: 12,00 €
Spese spedizione: 12,00 €
Costo oggetto + spedizione: 24,00 € (pagato con PayPal)

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Il sistema automatico di controllo del file caricato è molto buono, tra i tre Service è l’unico che non abbia mai trovato un errore, presenta un ottimo rendering navigabile che mostra l’oggetto caricato con una granulosità più o meno intensa a seconda del materiale e del trattamento che viene scelto (ovviamente la cosa non è fedele ma il sistema è simpatico). Ordinando più copie dello stesso modello il costo unitario scende un poco.

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Sculpteo fornisce anche un utilissimo dossier in PDF relativo al modello ordinato dove viene analizzato approfonditamente, vengono evidenziate eventuali parti a rischio rottura e viene mostrato l’oggetto in scala 1:1. Se il modello presenta delle “zone rosse” (come nella schermata in alto dove avevo selezionato un materiale con il quale il carrello non poteva essere stampato), l’assistenza si mette in contatto tramite una chat riservata comunicando dov’è il problema. Dopo aver passato il controllo automatico l’oggetto passa attraverso lo sguardo di un operatore e può succedere che non soddisfi i parametri del materiale scelto con il risultato che la stampa non può essere fatta. In questo caso si viene rimborsati con un buono.
Se invece l’oggetto può essere stampato seppure con qualche rischio, l’assistenza chiede una sorta di nulla-osta a procedere (perciò se qualche dettaglio si rompe, loro se ne lavano le mani) oppure chiede di riparare il modello e inviarlo di nuovo. Nel mio caso ho lasciato il modello così com’era e ho confermato di procedere comunque con la stampa.

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In conclusione, ottimo servizio, tempi di produzione veloci ma anche con il materiale migliore il risultato decisamente non va bene per il fermodellismo (le foto molto ravvicinate sono deformate a causa della poca distanza dell’oggetto dall’obbiettivo fotografico).

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Shapeways

Ordine: 6 maggio
Arrivo a casa: 19 maggio da Olanda
Materiale scelto: Frosted Extreme Detail
Costo oggetto: 15,23 €
Spese spedizione: 10,16 €
Costo oggetto + spedizione: 25,39 € (pagato con PayPal)

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Il sistema automatico di controllo del file è discreto anche se a volte il modello caricato si perde qualche pezzo. Ora, sicuramente la colpa è mia e della mia poca esperienza in modellazione 3D però tutto sommato il sistema è molto comodo per capire dove sta un possibile errore e dove intervenire.

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Anche Shapeways offre una serie di analisi del modello dove vengono evidenziate eventuali zone a rischio rottura. Offre anche un sistema automatico per sistemare le cose ma è meglio lasciar perdere. Ordinando più copie dello stesso modello il costo unitario non scende e resta sempre quello.

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Risulta il più caro dei tre Service provati e il colpo d’occhio non è del tutto soddisfacente, colpa forse del materiale traslucido. Eppure analizzandolo da molto vicino le finiture non sono male e l’effetto millerighe è meno marcato di quanto sembri (le foto molto ravvicinate sono deformate a causa della poca distanza dell’oggetto dall’obbiettivo fotografico).

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Conclusioni

Devo dire che aprendo i pacchetti i risultati sono tutti e tre sorprendenti al primo impatto, almeno per me che sono digiuno di stampa 3D, ottima consistenza e flessiblità, come fosse plastica. Quindi soltanto il fatto di avere tra le mani un oggetto che ho creato da zero a computer fa di me un uomo felice viste anche le ridotte dimensioni. Poi l’entusiasmo lascia spazio all’occhio critico del modellista e qui occorre fare delle riflessioni.
Per questa prima prova ho escluso Sculpteo perché nonostante l’ottimo servizio pre e post vendita la qualità dell’oggetto non va bene. Riguardo a iMaterialise e Shapeways ho visto che alcuni particolari sono realizzati meglio da un Service e peggio da un altro e viceversa, difficile fare una vera e propria scelta definitiva: per alcune cose è meglio uno mentre per altre è meglio l’altro, anche se il colpo d’occhio migliore lo offre iMaterialise.

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Servirà un altro esperimento nel quale proverò la scocca di un rotabile, con curve e figure complesse ma per ora, ripeto, la scelta del Service resta soggettiva dato che ciascuno ha i suoi pro e i suoi contro e certo non mi aspettavo che l’oggetto venisse stampato con superfici perfettamente lisce e con qualità da stampa industriale. Comunque mi stupisce vedere che rispetto a pochi anni fa la tecnologia abbia fatto passi da gigante… chissà fra due o tre anni dove arriveremo?

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Bisogna comunque essere disposti a spendere perché il processo non è economico. Escluse le ore dedicate alla progettazione, così, a spanne, un carrello costa anche relativamente poco, ma per una carrozza ce ne vogliono due e poi serve tutto il resto: cassa, telaio, interni, vetri, timoni… si fa molto presto a superare i 200€ per un modello al grezzo, non verniciato, senza assi e senza decalcomanie. Discorso diverso vale per realizzazioni in scala N dove, date le ridotte dimensioni degli oggetti, il costo scende e diventa abbordabile e molto interessante.
Seguiranno evoluzioni…

Currently On My Stereo: ENYA “CARIBBEAN BLUE”

 

AGGIORNAMENTO 1/6/2016

Balzo in avanti per i.Materialise… Escluso Sculpteo per risultati insufficienti, ho provato a dare una passata di Primer Tamiya a spruzzo ai carrelli stampati da Shapeways e i.Materialise, per verificare la copertura dell’effetto millerighe senza però carteggiare la superficie: così come li ho ricevuti, li ho verniciati. Fermo restando che vista la tecnologia usata sarebbe meglio stampare sempre gli oggetti con la faccia rivolta verso l’alto anche se questo comporterebbe scomporli, mantenendo invece la stampata come oggetto unico l’effetto sul carrello di i.Materialise appare migliore e le righe quasi scompaiono.
Ricordo che le foto in macro enfatizzano parecchio dettagli che a occhio nudo quasi non si vedono (alcuni non si vedono proprio) e che stiamo sempre parlando di un oggetti lungo poco più di tre centimetri…

Carrello Shapeways stampato in FED (Frosted Extreme Detail) dopo applicazione del primer:

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Carrello i.Materialise stampato in Prime Gray dopo applicazione del primer:

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