Alla scoperta degli slicer

Slicer è il nome in gergo dei programmi CAM per pilotare le stampanti 3D. Ecco quali sono i principali e perché sono altrettanto importanti dei sofware di  modellazione.

Chris Anderson nel libro Makers, il ritorno dei produttori, prevede che in un futuro prossimo, i programmi per il disegno 3D saranno dotati di un tasto Make, che analogamente all’attuale Print per le stampe su carta, invierà il modello direttamente alla stampante 3D. Chi stampa oggi è un pioniere che per stampare un oggetto deve seguire personalmente una serie di passaggi e di elaborazioni che prendono il nome di toolchain di stampa.

Un passaggio fondamentale

Uno dei passaggi fondamentali nel toolchain è la generazione delle sequenze di istruzioni necessarie per far muovere la stampante. Queste istruzioni sono i GCode e dipendono dal tipo di macchina. I programmi che generano i GCode sono dei semplici software CAM, anche chiamati slicer (affettatori). Gli slicer per le stampanti 3D leggono un modello in formato StereoLitoGrafico (.STL) e lo fanno letteralmente a fette, generando i livelli che la macchina dovrà realizzare.

I parametri fondamentali

Gli slicer permettono di impostare una serie di parametri fondamentali per ottenere stampe di qualità. Alcuni dei parametri più importanti sono:

  • infill – è la percentuale di riempimento dell’oggetto. Se è al 100% l’oggetto sarà completamente riempito di materiale. Un valore pari al 15/20% garantisce modelli robusti facendo risparmiare materiale e tempo. A volte è possibile anche scegliere il pattern di riempimento.
  • shell – indica il numero di strati concentrici con cui verrà realizzato l’oggetto.
  • altezza del layer – lo spessore di ogni livello nella direzione dell’asse z (da 100 a 300 micron). Per realizzare modelli ben definiti il valore deve essere basso, compatibilmente con le caratteristiche della macchina.
  • velocità di stampa – esprime la velocità di movimento mentre la macchina è in stampa.
  • temperatura di estruzione – è la temperatura di fusione della plastica e dipende dal tipo di materiale utilizzato.
  • temperatura del piano di lavoro – è la temperatura del piano di lavoro
  • generazione del raft – si usa per creare un supporto orizzontale su cui appoggia l’ogggetto. Si usa per facilitare l’attecchimento della plastica e per ridurre le deformazioni.
  • supporti – gli slicer possono creare delle strutture di supporto con cui stampare anche parti sporgenti o a sbalzo.
  • skirt – traccia un percorso attorno all’oggetto che serve per capire dove sarà posto e per portare a regime l’estrusore.

I puri

Esistono alcuni slicer “puri”, cioè programmi che eseguono unicamente l’operazione di slicing. Gli slicer puri possono essere utilizzati con un’interfaccia grafica o da linea di comando.

SkeinforgeÈ stato per molto tempo uno dei programmi più utilizzati, ma attualmente è utilizzato dal 10% degli stampatori. Nacque con il progetto RePRap e si può considerare il padre di  tutti i generatori di GCode. È molto completo e complesso e poco intuitivo per i principianti. Skeinforge supporta molte macchine tra cui le RepRap, le Ultimaker, Makerbot, RapMan e modelli derivati. È un programma difficile da imparare perché presenta moltissimi parametri a volte interdipendenti per cui può essere difficile capire come interagiscano tra di loro. Skeinforge opera come una catena di montaggio in cui tanti tool (script in Python) lavorano per trasformare il modello in 3D in una segqunza di GCode. Una volta che si è presa confidenza, però, il programma è potente e fessibile. È scritto in Python e potrebbe essere necessario installare il linguaggio sul proprio computer prima di utilizzare il programma.
È disponibile in rete una versione semplificata di Skeinforge con settaggi ridotti denominata SFACT.

Skeinforge
Le finestre di configurazione di SkeinForge: il programma è molto flessibile, ma complesso da utilizzare.

Slic3r. Software libero, sviluppato da Alessandro Ranellucci. Attualmente è il software più utilizzato (attorno al 50%). Il progetto è partito da zero nel 2011 ed è sostenuto da molti produttori di stampanti 3D. Slic3r è caratterizzato da una interfaccia semplice e intuitiva ed è molto apprezzato per la velocità di generazione veloce dei GCode (è circa 100 volte più veloce di Skeinforge). Slic3r è utilizato dai più importanti pacchetti software per la stampa 3D, come: Pronterface, Repetier-Host, ReplicatorG. Il programma è continuamente aggiornato e ottimizzato, così da generare stampe di alta qualità. Anche Slic3r può lavorare sia a riga di comando sia con la sua interfaccia grafica e non ha dipendenze con altri software.

Slic3r di Alessandro Ranellucci è il generatore di GCode più utilizzato.
Slic3r di Alessandro Ranellucci è il generatore di GCode più utilizzato con le stampanti Open Source.

KISSlicer. Ultimo nato tra gli slicer, ma nel giro di un anno ha recuperato sette punti percentuali raggiungendo il 10% delle quote di utilizzo. Il programma è stato scritto da Jonathan Dummer e non è open source, anche se è possibile scaricare una versione gratuita del programma. La versione Pro costa 42 dollari e offre il supporto per il doppio estrusore e altre funzioni avanzate.

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KISSlicer non è Open Source, ma sta diventando molto popolare.

Cura. Software sviluppato da Ultimaker con lo scopo di rendere la stampa 3d semplice e lineare. Il programma include tutto quanto è necessario per preparare un file e stamparlo. È pre-configurato e ottimizzato per le Ultimaker e incorpora uno slicer scritto da Daid (Davd Braam). È un software Open Source.

Cura è un software per lo slicing sviluppato da Ultimaker
Cura è un software per lo slicing sviluppato da Ultimaker.

Quando sono senza slicer

Esistono anche dei programmi di controllo che non dispongono di uno slicer incorporato e utlizzano uno degli slicer elencati prima, interfacciandoli direttamente. Ecco due tra i più noti.

Repetier-Host. È un programma semplice da usare che fornisce anche un proprio firmware da caricare sulla stampante. I file STL caricati sono visualizzati su un piano di stampa simulato. Offre funzioni di controllo e monitoraggio del processo di stampa e lavora con Slic3r o Skeinforge.

Repetier-Host incorpora uno slicer e facilita la gestione della stampa
Repetier-Host può incorporare uno slicer e facilita la gestione della stampa

ReplicatorG. Questo programma può gestire macchine derivate dalle RepRap, le cupcake o altre CNC generiche. Impiega la piattaforma arduino/processing. Anche ReplicatorG offre la visualizzazione dei file caricati, alcune semplici funzioni per ruotare, scalare o riposizionare i modelli e si interfaccia con Skeinforge o Slic3r.

ReplicatorG è un software per la stampa 3D semplice e Open Source
ReplicatorG è un software per la stampa 3D semplice e Open Source
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