Noi di Formfutura siamo sempre stati convinti sostenitori dell’idea che la stampa 3D non debba essere utilizzata solo per realizzare oggetti belli come vasi, giocattoli e cimeli o prototipi utilizzando i nostri filamenti industriali. Riteniamo che la stampa 3D sia e continuerà a essere un importante passo avanti per alleviare i bisogni di coloro che non sono così fortunati nella vita. Stampare in 3d le proprie parti protesiche comodamente da casa a un costo irrisorio è uno dei pilastri che guidano e continueranno a guidare il movimento della stampa in 3d.
Per sottolineare questa affermazione, abbiamo iniziato a cercare di capire cosa potevamo realizzare con i nostri filamenti. Abbiamo presto trovato la fantastica organizzazione chiamata “ Abilitare il futuro “, che sta facendo proprio questo. Stampa 3d di una linea di mani protesiche realizzate appositamente (ma non solo) per i bambini. Abbiamo iniziato ad analizzare i progetti, ma ben presto ci siamo resi conto che le mani erano tutte molto meccaniche e guidate dall’espressione “function over form” (la funzione sulla forma), che ovviamente va benissimo, perché una mano protesica dall’aspetto gradevole ma che non fornisce alcuna funzionalità è inutile. Ma poi abbiamo trovato la mano K1. Una bella mano antropomorfa che rispondeva a tutti i criteri che volevamo soddisfare.
Durante la nostra ricerca sulla mano abbiamo notato la mancanza di registri di costruzione, manuali o video di esempi funzionanti. Dopo i primi tentativi di stampa abbiamo subito scoperto il motivo. Si tratta di un oggetto difficile da stampare, per il quale è necessario affrontare una serie di difficoltà e consultare le schede tecniche alla ricerca di un materiale che si adatti perfettamente. Ecco il percorso dettagliato che abbiamo intrapreso per costruire questa bellissima mano, comprese le parti che richiedono maggiore attenzione e le relative impostazioni di stampa in Simplify3D.
Ci auguriamo che questo primo blogpost aiuti altri a stampare con successo questa mano protesica dal design fantastico e a fornire un po’ di conforto a chi ne ha bisogno.
La mano K1 di Evan Kuester
Scaricare i file .stl della mano K1 qui
L’inizio
Abbiamo iniziato con un’analisi dei componenti che costituiscono il K1:
Abbiamo 3 dita identiche, 1 mignolo, un pollice, il palmo e un pezzo di avambraccio. L’insieme sarà assemblato senza alcun oggetto metallico. Il progetto si avvale invece di tappi stampati che scattano in posizione in corrispondenza dei giunti. Abbiamo 5 tappi per le dita e 2 tappi più grandi che formano l’articolazione del polso e collegano la mano all’avambraccio.
La mano viene chiusa muovendo il polso. Il movimento provoca una tensione sui fili di PPMA trasparente che stiamo utilizzando e la mano si chiude. Spostando il polso all’indietro, la tensione si allenta e gli elastici aprono la mano. Non è un progetto molto complesso, ma come sempre il diavolo si nasconde nei dettagli.
Abbiamo iniziato utilizzando il nostro filamento ApolloX™. Abbiamo scelto il nostro ApolloX™ perché è un materiale molto robusto (per esterni e per auto), resistente ai raggi UV e agli agenti atmosferici, ha una grande fluidità di stampa ed è dotato di tecnologia zero-warping. Abbiamo pensato che questo polimero avrebbe fornito una rigidità e un valore estetico sufficienti per completare la mano in un’unica soluzione. Ma, come tutti noi appassionati di stampanti sappiamo, si tratta di un viaggio.
La complessa coreografia delle impostazioni di stampa, della configurazione e della capacità della stampante, della conoscenza dei materiali, della progettazione 3D e dell’esperienza pratica necessarie per produrre stampe di altissimo livello è un osso duro e, sebbene l’ApolloX™ abbia fornito risultati bellissimi, la plastica stessa non è stata abbastanza resistente da resistere durante la nostra fase di test, in cui abbiamo sottoposto la mano a forti sollecitazioni per assicurarci che fosse funzionale e duratura come dovrebbe essere.
Per essere più precisi, le pareti dei giunti sono molto sottili per garantire un’ottima estetica. Ma anche con un’imbottitura al 100% si spezzavano quando si prendevano oggetti pesanti o si facevano movimenti estremi e veloci. Fortunatamente abbiamo una ventina di materiali nel nostro portafoglio di filamenti e quindi ci siamo addentrati nelle schede tecniche per trovare un materiale che fornisse ancora più resistenza: il nostro filamento ingegneristico di tipo industriale a base di ABS chiamato TitanX™.
Ecco alcuni scatti della stampa del K1 con l’ApolloX™ e le impostazioni di stampa che abbiamo usato in S3D per arrivare a questo punto (si tratta di parti non trattate, uscite direttamente dalla nostra stampante Lulzbot Taz-5):
Siamo rimasti molto soddisfatti della qualità di stampa e della capacità del filamento di riprodurre anche i dettagli più fini. Anche le parti più difficili, in cui abbiamo dovuto aggiungere strutture di supporto all’interno di alcune giunture (le dita hanno giunture che si stampano sul posto), sono venute perfette e rimuoverle è stato un gioco da ragazzi.
Il palmo necessitava di strutture di supporto pesanti, poiché si appoggiava al letto della stampante solo su alcuni piccoli pezzi (soprattutto quando si stampava la mano oltre il 50% di infill) e iniziava a dondolare avanti e indietro. Ma l’aspetto finale era perfetto e la forza necessaria per chiudere la mano era minima. L’aspetto e la sensazione (quando si dà una stretta di mano) sono quelli di una mano umana e non di una mano robotica o di un terminator, quindi dal nostro punto di vista questo prototipo è stato un successo.
Nel prossimo post continueremo il nostro viaggio e creeremo la mano utilizzando il nostro filamento ingegneristico di grado industriale a base di ABS, chiamato TitanX™, per assicurarci che la mano non solo abbia un aspetto e una sensazione fantastici, ma fornisca anche un vero e proprio aumento funzionale per coloro che ne hanno bisogno!
Schermate delle impostazioni di Simplify3D (fare clic per ingrandire):
Grazie per aver letto e se avete domande non esitate a scriverci un commento qui sotto!
