POLITECNICO DI MILANO - SEDE DI PIACENZA

A.A. 2013-2014

LABORATORIO PROGETTUALE di DISEGNO ASSISTITO DAL CALCOLATORE LPCAD

 DOCENTE: Ing. Paolo Magni

PROGETTO D’ANNO  

Realizzazione di un tutorial per mostrare le funzionalità della macchina Personal Fabricator prodotta da FABtotum

 Bassi  Monica    772947

Lodigiani Federico    775376

    Potenzialità e caratteristiche della macchina

La macchina FABtotum ha la principale caratteristica di non essere un semplice strumento di rapid prototyping (operante non solo per accrescimento ma anche per sottrazione di materiale) ma, nei suoi 366x366x366mm di ingombro, essa racchiude anche la potenzialità di applicare reverse engineering, grazie alla presenza di uno scanner 3D.

Figura 1-1

TECNOLOGIA PER ACCRESCIMENTO

 FABtotum è in grado di stampare in 3D oggetti in plastica tramite tecnologia Fused Filament Fabrication (FFF,  processo appartenente alla famiglia delle tecniche Fused Deposition Modelling, o FDM), per realizzare prodotti sia semplici che complessi con relativa facilità e a basso costo.

Il volume di stampa disponibile all’interno della macchina è pari a 210x240x240 mm. Considerando le dimensioni dell’intera macchina il rapporto Print-to-Printer Size è pari al 24% (uno dei più elevati sul mercato).

Un vantaggio di questa tecnologia è legato alle elevate velocità di stampa, connesse ai tipi di materiale utilizzati in questo processo: l’utilizzo di PLA e ABS è il miglior metodo per ottenere un prototipo in modo rapido ed economico.

I meccanismi di movimentazione permettono una stampa veloce, ad alta precisione e con una finitura di qualità. Inoltre il controllo di livello automatizzato dell’asse Z permette di assistere l’utente nel livellare la superficie di stampa. La rimozione dell’oggetto è, infine, facilitata dall’estraibilità del piano di stampa.

TECNOLOGIE PER SOTTRAZIONE DI MATERIALE

 FABtotum è dotata di una fresa 3D a 3 o 4 assi (tra i progetti per il futuro è presente un’ipotesi di eseguire un upgrade a 5 assi) in grado di rimuovere, tagliare, incidere e fresare materiali come schiume, balsa, legni o addirittura alluminio e leghe leggere come l'ottone.

L’area disponibile per la fresatura è leggermente inferiore a quella di stampa.

La fresa ha la potenzialità di realizzare anche un ibrido Addictive/Subtractive manufacturing su 3 assi, ossia lavorare dualmente sul pezzo, senza perdere la posizione e senza dover rimuovere e poi riagganciare il pezzo agli autobloccanti. 

FABtotum è inoltre in grado di fresare schede PCB, realizzare incisioni su materiali leggeri, sgrossare tramite tecnologia CNC e realizzare lavorazioni meccaniche per asportazione su 4 assi.

Figura 1-2

ACQUISIZIONE DIGITALE

Utilizzando lo scanner laser 3D incorporato, è possibile effettuare l’acquisizione di oggetti solidi in maniera veloce e con un risultato di media qualità. In alternativa, è possibile utilizzare un tastatore (regolabile solo lungo l’asse Z)  per una acquisizione lenta ma ad alta risoluzione. Utilizzando queste potenzialità, è possibile acquisire scansioni degli oggetti, salvarle sul proprio PC, modificare il modello acquisito a piacere tramite software di modellazione 3D e, eventualmente, duplicare e stampare l'oggetto in diversi materiali. Questa potenzialità della macchina è utile specialmente in ambito artistico, progettuale e di modellazione. FABtotum permette inoltre di acquisire oggetti anche di piccole dimensioni e a geometria complessa.

SPECIFICHE DELLA MACCHINA

      Dimensioni: 366x366x366mm

·         Volume di stampa (additive): 210x240x240mm (24% of size in additive mode)

·         Area di lavorazione meccanica (subtractive) : 210x240

·         Volume di scansione (optical/digitalizer): al limite pari al volume di stampa

·         Risoluzione angolare di scansione: da 83 a 133 steps/degree in 1/16th microstepping mode.

·         CMOS Camera sensor: 5mpx.

·         Risoluzione angolare del 4° asse di fresatura pari a quello di scansione

·         Altezza del layer lungo l’asse Z: da 0.10 a 0.4 mm.

·         Minimo incremento lungo Z: encoder resolution 0,00047mm (0,47 microns) in 1/16th microstepping. 
             (3mm pitch leadscrew / 200 steps *16 * 2 gearbox = 0,000467 = approx 0.47 microns,meno di mezzo micron)

·         Materiali per tecniche di accrescimento: PLA,ABS (vano porta filamenti incoroporato)

·         Materiali per tecniche di sottrazione: schiume, balsa, legno, alluminio sottile, leghe di ottone e rame (PCB layer)

·         Testina di accrescimento: 0.35 o 0.45 o 0.5mm nozzle , Bowden extruder

·         Sotto sistemi per accrescimento:  heated bed, fan cooling

·         Strumento di sottrazione di materiale: mandrino

·         Strumenti o testine accessorie: spazio di montaggio disponibile fino a 60mm di diametro.

·         Metodo di acquisizione: Laser Scanner (line laser) e tastatore digitale lungo l’asse Z.

www.fabtotum.com