All-in-one con stampante 3D, ecco chi ce l’ha fatta

Anche se aziende come Zmorph e FABtotum hanno spesso fatto notizia, le macchine combo all-in-one, con incluse soprattutto una stampante 3D e una fresa CNC, sono ancora una rarità nel mercato desktop. Diamo un’occhiata ai progetti che ce l’hanno fatta (o che saranno disponibili a breve).

L’architettura di qualsiasi stampante 3D low cost si basa su quella di una fresa CNC di livello base, il che significa che una testina robotica è mossa sui tre assi (X, Y e Z) da un sistema meccanico computerizzato. La differenza è che una CNC taglia i materiali a partire da un blocco di materiale (legno, plastica o metallo) il che la rende una tecnologia “sottrattiva”. Una stampante 3D, invece, usa un estrusore per fondere e depositare fette di materiali, costruendo le cose in modo additivo.

Basandovi su questo potreste pensare che qualunque stampante 3D possa essere trasformata in una CNC e vice versa. Sfortunatamente non è così, a meno che non stiate lavorando a un livello industriale molto alto (e talvolta neanche in questi casi). Le grandi macchine industriali sono in grado di alternare fino a 200 diversi strumenti per eseguire un lavoro, compresa una testina laser per il laser cladding (un tipo di stampa 3D a deposizione di metallo).

Sul lato low-cost, una macchina all-in-one funzionale è ancora piuttosto difficile da trovare. La polacca Zmorph è probabilmente quella che ha riscosso il maggior successo finora.

Questione di Zmorphing 

La ZMorph è in grado di usare più strumenti e materiali per la fabbricazione digitale. Si basa sulla tipica architettura di un sistema reprap MendelMax ed è in grado di estrudere termoplastiche (con singola e doppia estrusione a 1,75 e 3 mm). Può anche stampare in 3D estrudendo pneumaticamente materiali pastosi. Questo è fatto attraverso due diverse testine di estrusione, una per le paste spesse (come le ceramiche) e una per quelle fini, come la cioccolata.

Può anche usare diverse altre tesine, compresa una fresa CNC a 3 assi. Un’altra testina può fare da taglio laser e una testina sperimentale a 5 assi è in sviluppo. La difficoltà principale nel creare un sistema ibrido è che i requisiti per tagliare il legno o il metallo sono molto diversi rispetto a quelli necessari per depositare delicatamente strati di plastica fusa dello spessore di 100 micron.

Zmorph comunque sembra aver trovato il bilanciamento corretto, tanto che l’azienda ha recentemente pubblicizzato la sua Zmorph come una fresatrice CNC che può essere trasformata in una stampante 3D (o in un incisore laser). Attraverso l’uso di un software sviluppato in casa, Voxelizer 3D, ZMorph è in grado di processare e stampare un oggetto usando la tecnica di voxelizzazione, dove i modelli sono rappresentati come pixel 3d e non come maglie triangolari (come visto in altri programmi). Questo permette operazioni non possibili con gli approcci tradizionali – come l’uso di filtri 3D e compatibilità diretta con scansioni di dati MRI (medicali).

Commento
Anche se sembra una semplice reprap, questo è uno strumento serio e possibilmente il migliore nella classe degli all-in-one a basso costo.

FABtotum può fare anche SLA

Fabtotum è una parola latina per qualcuno in grado di fare tutto. L’altro lato di questo è l’idea del “tuttofare”, che è qualcuno che può fare un poco di tutto, ma nulla realmente bene. Questa è la sfida nel creare una macchina all-in-one. L’italiana FABtotum affronta questa sfida con il supporto della loro community completamente open source.

Questo è il modo con cui il gruppo di FABtotum si è approcciato alla fabbricazione tutto-in-uno sin dall’inizio della loro campagna di successo su Kickstarter. Il FABtotum Personal Fabricator è il sistema all-in-one più accessibile presente sul mercato e anche una delle stampanti 3D desktop più economiche in giro.

FABtotum attualmente offre una testina di stampa 3D e una di fresatura CNC. Il gruppo al momento sta lavorando sull’implementazione di un sistema basato sulla stereolitografia laser (SLA), per una stampa 3D con resina liquida con il modulo PRISM.

Commento
Il FABtotum Personal Fabricator è un po’ un “tuttofare”. Ha comunque abbassato il costo di ingresso nella multifabbricazione personale e lo sviluppo è sempre in corso.

BoXZY va su Kickstarter

Lo sviluppo  di una macchina economica all-in-one può guadagnare molto in termini di inerzia quando la raccolta fondi su Kickstarter va bene. Questo è stato il caso, quasi un anno fa, per la BoXZY, una combinazione di stampante 3D, fresa CNC e incisore laser. Il gruppo ha raccolto ottanta mila dollari per iniziare la produzione.

Fortunatamente questa è una di quelle storie di crowfounding che finiscono bene. Un anno dopo BoXZY sta ora consegnando la quarta spedizione delle sue stampanti 3D ai finanziatori della campagna e ha aperto i pre-ordini sul suo sito web.

A 3799 dollari la BoXZY non è economica ma arriva con accessori molto professionali, un corpo in metallo molto solido e due colori possibili (naturale o nero anodizzato).

Commento
Avrebbe potuto essere solo un altro sogno ambizioso su Kickstarter ma BoXZY è un progetto serio.

WASP There First

Una delle primissime aziende a offrire un prodotto commerciale integrando sia una fresa CNC sia una stampante 3D è stata l’italiana WASP. L’azienda è conosciuta per le sue stampanti 3D delta e la stampa 3D a estrusione pneumatica con terriccio e ceramiche.

Il suo primo prodotto, però, era stato la PowerWASP EVO basata su un’architettura cartesiana.

La testina di stampa 3D è compatibile con la maggior parte delle termoplastiche mentre la testina “sottrattiva” può fresare legno, legno multistrato, ogni tipo di materiale polimerico, e anche l’alluminio. Può anche lavorare circuiti stampati e altro. Anche se questa funzione non è molto pubblicizzata, la PowerWASP EVO può anche montare un estrusore di paste da usare con prodotti alimentari.

Commento
Anche se questa macchina è un pochino data, è ancora una delle combo stampante 3D-CNC più solide in circolazione.

Symme 3D sta arrivando

La sua macchina non è ancora disponibile sul mercato ma la rumena Symme3D sta lavorando duramente a una stampante 3D delta multifunzionale. Il prototipo della stampante 3D è già pronto da qualche tempo ed è in grado di prestazioni impressionanti, compresa una stampa 3D ultra rapida a 1000 mm/s.

La macchina arriverà con testine extra per l’incisione laser e una CNC per il routing dei circuiti (il che significa che, fondamentalmente, può essere usata per incidere le schede computerizzate per prepararle per l’elettronica).

La macchina doveva essere rilasciata lo scorso anno ma Symme non ha ancora integrato gli ordini online nel suo sito web e sta ancora lavorando per iniziare la produzione. Sono molto attivi nella presentazione della macchina agli eventi in Romania e in Europa e hanno recentemente comunicato di aver adempiuto a tutte le formalità per poter iniziare le esportazioni in Nord America.

Commento
Il gruppo sta impiegando un pochino troppo per iniziare la produzione ma il prototipo è eccellente. Non hanno cercato il crowdfunding così non ci sono scadenze obbligatorie.

Northype va da sola

Questa è l’altra faccia di Kickstarter. L’Italiana Northype non ce l’ha fatta a raggiungere l’obiettivo di raccolta per il progetto del suo sistema tutto-in-uno Adam, raggiungendo solo trentamila dei centomila euro richiesti per far decollare la produzione.

Il gruppo comunque non ha rinunciato e ha continuato a lavorarci, con l’obiettivo di iniziare la produzione a metà del 2016. Intendono lanciare sul mercato un sistema migliorato che comprenderà la testina di stampa 3D, la testina di fresatura CNC e quella di incisione laser, oltre a un piatto di produzione più grande e migliori performance generali.

Quello che alcuni di noi talvolta faticano a tenere in mente è che, mentre le stampanti 3D sono eccezionali e possono fare cose incredibili, gli attuali sistemi di incisione laser o di fresatura spesso hanno requisiti più alti e costi molto maggiori. Integrare tutto questo in un’unica macchina, al prezzo di una stampante 3D desktop sembra quasi un traguardo quasi irraggiungibile.

Eppure anche prima dell’iPhone tutti quelli che cercavano di create uno smartphone all-in-one andavano incontro a disastri commerciali sanguinosi. Poi è arrivato l’iPhone e tutto è cambiato: i disastri commerciali li hanno vissuti quelli che non sono stati in grado di adattarsi in fretta. Con le stampanti 3D è diverso, alcuni sistemi all-in-one che funzionano esistono già ed è solo questione di allargare la nicchia e ottimizzare le funzionalità. Questo è esattamente il tipo di sfida che i personal fabricator generalmente amano di più.