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Che cos’è un file STL?

Che cos’è un file STL?

Facciamo insieme una panoramica sulle rappresentazioni tridimensionali necessarie per la stampa 3D

Oggi ci addentriamo nell’analisi dell’estensione di file STL e nel ruolo di fondamentale importanza che questi file hanno per la produzione additiva. Se sei interessato al mondo della stampa 3D, è probabile che tu sia già a conoscenza di questa estensione e delle sue caratteristiche.

 

Il file STL

Rappresenta una geometria 3D sviluppata da una combinazione di triangoli che si dispiegano nello spazio tridimensionale. Questa rappresentazione consente di semplificare superfici più o meno complesse, modellate tramite software CAD, in una serie di triangoli piani descritti mediante le coordinate cartesiane dei loro vertici.

La ragione principale alla base della diffusione del formato STL nell’ambito della prototipazione rapida e produzione additiva in stampa 3D, risiede nella sua capacità di tradurre il linguaggio dei software CAD. Un’abilità fondata su funzioni matematiche, in un formato comprensibile da tutte le tecnologie di stampa 3D presenti sul mercato (SLS, SLA, FDM, ecc.). Questo formato semplificato si basa su un sistema di coordinate tridimensionali, che rappresenta un linguaggio più accessibile e immediato per le diverse tecnologie di stampa.

 

L’esportazione del file SLT

In Prosilas ci troviamo spesso ad affrontare la ricezione di file con estensioni diverse, quali .iges o .step, o addirittura file provenienti da software di modellazione proprietari, ognuno con caratteristiche specifiche. Tuttavia, al fine di poterli materializzare mediante la stampa 3D, è necessario trasformarli nel formato STL.

Questa operazione di conversione semplifica i modelli 3D, ma può comportare alcune modifiche, come l’approssimazione di parti cilindriche o sferiche e la presenza di sfaccettature che non rispecchiano fedelmente le superfici originariamente disegnate.

 

Esempio di file modellato in 3D

Esempio di file esportato in STL in maniera corretta con una buona risoluzione

Esempio di file esportato in STL con una non corretta risoluzione. Si noti l’interno del foro che ha perso la sfericità iniziale.

La risoluzione del file STL

E’ direttamente correlata al numero e alle dimensioni dei triangoli che compongono il modello. Un elevato numero di triangoli implica una maggiore risoluzione.

Tuttavia, è importante sottolineare che un file di grandi dimensioni non è necessariamente sinonimo di vantaggi significativi. Piuttosto, è preferibile adattare le dimensioni dei triangoli alla risoluzione di stampa della macchina utilizzata. Ad esempio, le nostre macchine SLS operano con una risoluzione di circa 5 centesimi di millimetro. Pertanto, è di vitale importanza disporre di un file STL correttamente adattato, al fine di garantire una risoluzione superficiale ottimale.

 

Lube Volley e Prosilas uniti per vincere, con il supporto della stampa 3D

Lube Volley e Prosilas uniti per vincere, con il supporto della stampa 3D

Lube Volley + Prosilas Case History

Ciò che accomuna Prosilas e Lube Volley non è solo la città di appartenenza, Civitanova Marche, ma anche la voglia di vincere, punto su punto: un comune istinto di eccellere che per la titolata squadra marchigiana si traduce in trofei e scudetti, mentre per Prosilas significa trovare soluzioni sempre all’avanguardia per supportare lo sviluppo di un mercato industriale sempre più esigente. La collaborazione tra le due società è stata siglata di recente da un contratto di sponsorship che lega il nome di Prosilas alla divisa del team di volley; oltre a questo, c’è una solida attività congiunta che lega i risultati sportivi all’uso dell’additive manufacturing.

 

Lube Volley, il Club supportato da Prosilas è il più vincente del XXI secolo

 

Campione d’Italia 2022, Lube Volley è un team blasonato, che vanta nel suo palmarès di vittorie un titolo mondiale per Club, sette scudetti (gli ultimi tre conquistati consecutivamente), due Champions League, sette Coppe Italia e quattro Supercoppe Italiane, tre Coppe Cev e una Challenge Cup. La squadra esprime un livello tecnico di gioco molto elevato, in grado di competere sempre al top: e quando si gioca ad alti livelli anche i dettagli possono fare la differenza. 

Lube Volley, la squadra

Una collaborazione concreta, grazie alla stampa 3D

 

Quando due grandi campioni del club – Enrico Diamantini, centrale, ed Ivan Zaytsev, nel ruolo di opposto – hanno espresso l’esigenza di nuovi dispositivi di protezione per le mani utilizzabili in fase di gioco, il rapporto tra Lube Volley e Prosilas è diventato qualcosa di più concreto di una mera sponsorizzazione. Prosilas ha da subito messo il proprio know-how in fatto di stampa 3D al servizio della società sportiva, per cercare una soluzione innovativa, personalizzata e su misura per entrambi i giocatori. 

Abbiamo colto l’occasione per avvicinarci ancora di più al mondo della medicina e dello sport, cercando di sviluppare un’applicazione davvero utile e professionale”, afferma Vanna Menco, CEO Prosilas.

Per Diamantini era necessario trovare un’alternativa al tutore temporaneo fino a quel momento indossato come sostegno all’articolazione del mignolo destro che aveva subito un trauma, mentre a Zaytsev serviva la sostituzione del tape medico utilizzato abitualmente per avvolgere e irrigidire le dita della mano destra durante le fasi di gioco a maggior impatto

Ivan Zaytsev ed Enrico Diamantini

Il grosso limite delle soluzioni fino a quel momento impiegate era dato principalmente dai materiali, non tecnicamente performanti, e dalla mancanza di riusabilità e di personalizzazione che determinava un feeling di gioco non ottimale. Tutto ciò è parso sicuramente migliorabile con la produzione di dispositivi su misura e riutilizzabili, che solo la stampa 3D oggi può realizzare con rapidità e precisione assolute”, conclude Menco.

Per Diamantini il vecchio tutore era rigido, ingombrante e quindi fastidioso: le sensazioni negative nel tocco di palla portavano l’atleta a utilizzarlo sporadicamente e per il minimo tempo necessario.

Anche Zaytsev cercava un’alternativa su misura, riutilizzabile e dotata di maggior sensibilità rispetto al vecchio tape medico.

Uno sviluppo prodotto rapido ed efficace

La prima fase del lavoro si è concentrata sull’acquisizione del modello 3D dai calchi in gesso delle mani di Diamantini e Zaytsev, mediante l’utilizzo dello scanner 3D Gom Atos 5.  È seguita la fase progettuale che, insieme al reverse engineering delle superfici, ha permesso la modellazione di un design perfettamente su misura, in grado di proteggere e bloccare l’articolazione infortunata, in un caso, e di dare sostegno in pieno comfort, nell’altro. I dispositivi sono stati testati in campo e, grazie ai feedback degli atleti, è stato possibile perfezionarli progressivamente, fino al miglior risultato ottenibile. 

“La rapidità di risposta della tecnologia additiva è davvero sorprendente: il primo contatto con i giocatori è avvenuto a ottobre 2022 e, già dopo 5 step migliorativi, siamo arrivati in tempi brevissimi alla versione definitiva dei dispositivi per entrambi i giocatori”, afferma la CEO di Prosilas.

Scansione 3D della mano destra di Ivan Zaystsev

Progettazione 3D attraverso il reverse engineering dei dispositivi di protezione

Dispositivi di protezione in TPU in prova sul calco della mano destra di Ivan Zaystsev

Il TPU: una scelta strategica

Per ottenere questi dispositivi personalizzati ed estremamente confortevoli Prosilas ha scelto il TPU Ultrasint 88a di BASF, per le caratteristiche di flessibilità e resistenza meccanica agli urti.

Il poliuretano termoplastico è un polimero elastico, un materiale versatile e resiliente: resiste agli urti, alle abrasioni, agli strappi e agli agenti chimici e atmosferici, inoltre mostra impermeabilità all’acqua e ai gas.

Per le caratteristiche fisiche, l’ampia gamma di durezze e la flessibilità mostrata in assenza di plastificanti il TPU viene considerato come il punto di contatto tra gomma e plastica.

Per un primo test con Diamantini si è scelto di realizzare in TPU tre diversi modelli con differenti spessori – 1, 1.5 e 2 mm – con tecnologia SLS (Selective Laser Sintering). Il TPU consente infatti variazioni anche minime di spessore e, quindi, di flessibilità dell’oggetto.

Per Zaytsev è stato prodotto un primo set di dispositivi con lo spessore continuo di 2mm per consentire maggiore rigidità; inoltre, per consentirgli di inserire meglio i dispositivi, è stato apportato un taglio laterale

Scansione 3D  del calco delle dita della mano destra di Enrico Diamantini

Dispositivi di protezione in TPU per Enrico Diamantini in tre spessori diversi: 1, 1.5 e 2 mm

La fase dei test e risultati

I risultati raggiunti con l’impiego della tecnologia additiva”, afferma Vanna Menco, “sono sicuramente positivi e lo testimoniano anche gli esiti di alcuni test di resistenza effettuati sul materiale dal nostro fornitore BASF 3D Printing Solutions.

La fase dei test è sempre molto delicata: insieme a BASF si è cercato di replicare una partita di pallavolo in laboratorio, valutando la resistenza chimica del materiale, la resistenza sul breve e lungo periodo e, infine, la stabilità del colore.

Il test di resistenza, a stretto contatto con il sudore sintetico, ha permesso di verificare la stabilità meccanica del materiale rispettivamente dopo 30 minuti, dopo 7 giorni e dopo 14 giorni.

Le parti sono state testate dopo tali periodi, sia per la resistenza alla trazione, sia per allungamento a rottura. Successivamente è stato effettuato un test d’impatto improvviso per simulare la schiacciata: nessun cambiamento significativo è stato osservato.

La misurazione del colore, che è servita a determinarne la stabilità nel tempo, ha confermato che non ci sono fenomeni di ingiallimento, né mutamenti degni di nota dopo 14 giorni. 

Dispositivi di protezione in TPU per Enrico Diamantini in tre spessori diversi: 1, 1.5 e 2 mm

Grafico del test di impatto improvviso

È possibile dedurre quindi una durabilità e una resistenza delle parti notevoli. Nessun degrado significativo è stato osservato, a garanzia della totale longevità del prodotto anche sotto ripetuti stress e in condizioni chimiche particolari. Oltre ai riscontri scientifici, sono stati i feedback entusiastici degli atleti a confermare i risultati dei nuovi dispositivi personalizzati con la stampa 3D nel netto miglioramento di giocabilità e feeling di gioco.

 Consiglio a tutti i sistemi di protezione realizzati da Prosilas. Essendo realizzati su misura, danno il massimo comfort in ogni gesto tecnico. È come non averli!

ci ha raccontato Enrico Diamantini, che ha usato il dispositivo per il recupero di una lussazione, togliendolo poi una volta guarito e una volta terminato il periodo di guarigione.

 Continua a utilizzare i dispositivi personalizzati sulle sue mani invece Ivan Zaytsev, che racconta:

Grazie a Prosilas mi sono immediatamente trovato a mio agio con il colpo sulla palla, i quattro tutori sono risultati sin da subito comodi, efficienti e soprattutto eco-friendly vista la quantità di tape che mi permettono di risparmiare!”.

 

L’incremento delle performance rispetto a una soluzione manuale, la stabilità del feeling di gioco, la durabilità del materiale e la customizzazione totale portano dunque a un incremento del comfort generale percepito dall’atleta durante la gara e di conseguenza al miglioramento della performance di gioco.

Il mondo della personalizzazione per campioni di fascia ultra-competitiva è ormai un trend imprescindibile e le soluzioni fornite dall’additive si spingono oltre, garantendo forme e caratteristiche specifiche per ogni atleta. 

La collaborazione con BASF 3D Printing Solutions

BASF 3D Printing Solutions è la società di BASF New Business GmbH che, con il marchio Forward AM, si occupa di materiali avanzati, soluzioni di sistema, componenti e servizi nel campo della stampa 3D. Grazie a una struttura snella e a una mentalità agile, paragonabili a quelle di una startup, BASF 3D Printing Solutions è in grado di rispondere alle esigenze di un variegato panorama industriale, fornendo servizi innovativi e su misura. Collaborando strettamente con altri dipartimenti di BASF e con istituti di ricerca, università, startup e partner industriali, la società soddisfa clienti di diverse categorie merceologiche, dall’automotive all’aerospace, fino ai beni di consumo. 

Facile intuire, quindi, come per Prosilas la partnership con BASF 3D Printing Solutions abbia un’importanza strategica notevole, arricchita peraltro dalla stima reciproca fra le due aziende.

Prosilas porta una vasta esperienza nella stampa dei nostri materiali TPU flessibili, garantendo la consegna costante di parti di qualità superiore”, spiega Tobias Haefele, Product Manager Powder Bed Fusion. “Apprezziamo molto la loro eccezionale creatività” continua, “e la loro attitudine a spingere i limiti del mercato della stampa 3D, aprendo la strada a nuove applicazioni, che si allineano con la nostra visione. Con le loro conoscenze specialistiche e la presenza consolidata in settori come quello della moda, hanno guadagnato la nostra fiducia come partner affidabile nel fornire costantemente prodotti eccezionali nel corso degli anni. In BASF 3DPS, siamo entusiasti di continuare il nostro viaggio con Prosilas, forgiando un futuro promettente per la produzione additiva“.

In Prosilas la qualità passa anche per il laboratorio di metrologia

In Prosilas la qualità passa anche per il laboratorio di metrologia

News!

Laboratiorio Metrologico

C’è anche un efficiente laboratorio di metrologia fra i molteplici  investimenti con cui Prosilas festeggia i suoi primi vent’anni di attività. Era infatti il 2003 quando Giulio Menco, ingegnere aeronautico di grande esperienza che intuiva l’enorme potenziale della Stampa 3D applicata all’industria, avviò un servizio di prototipazione rapida attraverso la tecnologia additiva.

Poi il testimone è passato a sua figlia Vanna, attuale CEO di Prosilas: le sue spiccate capacità imprenditoriali, passione e determinazione hanno fatto crescere il progetto a tal punto da rendere la società uno dei maggiori centri di produzione additiva in Europa, tanto che nel 2022 il service è entrato a far parte di Prototal Industries, il più grande gruppo europeo di lavorazione dei polimeri, e ha ottenuto l’importante certificazione ambientale ISO 14001:2015.

Quest’anno l’azienda festeggia quindi il ventesimo anniversario con importanti investimenti: un ampliamento dello stabilimento e della forza lavoro e un rinnovamento del “parco tecnologie”, sia per il controllo qualità sia per la produzione. Compreso, appunto, un laboratorio di metrologia.

 

Matteo Biancamano, Quality Manager, Roberto Nasini Senior Technician, Marco Soldini Plant Manager

La metrologia al servizio del controllo qualità

Oltre ad aver acquisito nuovi device produttivi, infatti, Prosilas ha scelto di investire in un laboratorio di metrologia dove vengono effettuate misurazioni precise e affidabili su strumenti e materiali utilizzati, in modo che siano conformi agli standard richiesti dal mercato e dotati di qualità certificata. “Il ruolo del laboratorio metrologico – racconta Matteo Biancamano, Quality Manager in Prosilas – è quello di verifica e controllo del nostro processo produttivo interno. I componenti da noi prodotti vengono misurati attraverso la scansione con uno scanner GOM Atos5 oppure attraverso calibri che sono regolarmente tarati con blocchetti di pianparallelo. Il laboratorio, inoltre, è dotato di un kit di spine calibrate e di un nuovissimo macchinario a trazione Galdabini. Tutta la strumentazione di misura e di taratura è certificata Accredia.

scansione 3D

Strumenti e ciclo di analisi in laboratorio: lo scanner

Ma che cosa succede concretamente nel laboratorio di metrologia?

”Partiamo dallo scanner”, spiega il Quality Manager- “mentre la macchina attraversa la sua fase di riscaldamento (circa 40 minuti) e arriva a temperatura,  pronto per la scansione, il componente da analizzare viene posizionato sulla tavola rotante e ad esso vengono attaccati dei bollini per l’allineamento. Una volta avviato lo scanner, il componente viene messo a fuoco e cominciano le serie di misure e acquisizioni dell’immagine che portano alle verifiche dimensionali, attraverso l’analisi e il confronto di superfici con i conseguenti report dimensionali.” E non è finita qui: il ciclo di analisi e misurazione prevede altri step. “Durante la fase di pre-allineamento – afferma Biancamano – il software riconosce le geometrie della parte e le incrocia con i file 3D. La fase di best-fit, invece, prevede l’analisi di zone specifiche per un’indagine dimensionale ancora più accurata e specifica. Successivamente il confronto e l’analisi di superficie permette di individuare eventuali discrepanze.”

Strumenti e ciclo di analisi effettuate in laboratorio: il macchinario a trazione

“Abbiamo, infine, un macchinario a trazione Galdabini che, una volta inserite alcune sezioni del materiale che desideriamo misurare, esercita una forza nel tempo fino a portare a rottura il nostro provino. Una volta effettuata quest’ultima prova, il software rilascia il grafico dell’intero processo di misurazione, mostrando l’andamento della forza in funzione dell’allungamento del componente. Questo strumento è molto utile per avere un controllo maggiore sulla nostra produzione. Ad esempio – conclude Biancamano – è possibile controllare che le performance meccaniche dei nostri componenti siano omogenee su tutto il processo produttivo, anche considerando l’orientamento in macchina del componente stesso, per poi saper consigliare in maniera sempre più precisa il cliente.” 

Gli obiettivi del laboratorio

“Attualmente, l’obiettivo del nostro laboratorio di metrologia è quello di garantire degli standard qualitativamente alti e costanti nel tempo su tutta la produzione e accrescere sempre più la nostra esperienza, per poterla trasferire ai clienti, per i quali vogliamo essere veri e propri alleati di produzione. Per il futuro, invece, l’obiettivo sarà quello di implementare e acquisire altra strumentazione che ci permetta di offrire un prodotto qualitativamente ancor più elevato. Motivo per cui verrà sicuramente formato più personale sull’utilizzo di tutta la strumentazione presente nel laboratorio.” – conclude Matteo Biancamano.

Essere alleati di produzione per Prosilas significa fornire ai clienti un modo sostenibile, avanzato e flessibile di gestire la produzione offrendo la più ampia gamma di soluzioni, dove la qualità è misurata, garantita e certificata.

KTM sceglie la stampa 3D di Prosilas per correre nel vento

KTM sceglie la stampa 3D di Prosilas per correre nel vento

Ktm + Prosilas Case History

La passione per la velocità incontra l’innovazione della stampa 3D

Sin dagli albori della stampa 3D uno dei settori che più ne ha percepito e recepito le potenzialità è senza ombra di dubbio quello di Racing e Motorsport. La richiesta di pezzi e componenti ad alte prestazioni meccaniche, ma in tirature limitate e tempi ristretti, rendono l’additive manufacturing la scelta ideale per chi produce auto e moto dalle prestazioni elevatissime.

Lo sa bene l’austriaca KTM, i cui reparti Aerodinamica e Factory Racing hanno ricercato e sviluppato con perseveranza soluzioni rivoluzionarie, non solo per la produzione di prototipi funzionali, ma anche per componenti di uso finale, da utilizzare sia in galleria del vento, sia in pista. 

 

Brad Binder  e Jack Miller, piloti KTM, moto RC16 Red Bull KTM. MotoGP 2023

Un partner per la stampa 3D di elementi in Nylon caricato carbonio

Proprio nell’ottica di creare pezzi capaci di performance eccezionali, non solo meccaniche ma anche aerodinamiche, è nata la collaborazione fra KTM e Prosilas. In particolare, il ruolo di Prosilas è quello di affiancare il colosso austriaco come partner per la stampa 3D e la finitura di parti in Poliammide caricata con fibra di carbonio  utilizzando tecnologia SLS. Una vera e propria produzione additiva in Nylon caricato carbonio che, grazie ai parametri di stampa studiati appositamente dai tecnici Prosilas per la stampante EOS P770, è stata proposta anche per pezzi di grande formato (camera da 680x370x540 mm). Prosilas è l’unica realtà nel panorama europeo a poter offrire questo genere di stampa 3D per oggetti e componenti di queste dimensioni in PA 603 CF (Nylon caricato carbonio.

Appendice aerodinamica per la moto KTM RC16 MotoGP

Brad Binder, Red Bull KTM, MotoGP RC16 Circuit Ricardo Tormo 

Dalle simulazioni alla galleria del vento: quali erano gli obiettivi di KTM (reparti Aerodinamica e Factory Racing) quando avete scelto Prosilas come partner?

La volontà era quella di individuare e sviluppare materiali stampati in additivo che potessero subire una post lavorazione per portare la finitura superficiale ai livelli necessari per le nostre esigenze da punto di vista aerodinamico”, racconta Daniel Marshall Team Leader Aerodinamics di KTM.

In particolare, avevamo la necessità di migliorare la correlazione tra le simulazioni e i test successivi, per poi arrivare possibilmente a produrre parti in grado di affrontare test in pista e persino eventi di gara. Grazie alle qualità della PA 603 CF e alle finiture superficiali offerte da Prosilas ora possiamo avere pezzi che rispondono in pieno alle nostre esigenze. Siamo stati in grado di migliorare decisamente la correlazione tra simulazione computazionale e test in galleria del vento”.

Un confronto costante all’insegna dell’ottimizzazione

Risultati ad altissimo tasso di innovazione, dunque, ottenuti attraverso una costante collaborazione tra KTM e Prosilas per unire competenze in ambito aerodinamico e ingegneristico a quelle legate all’additive manufacturing: La scelta dei materiali e delle finiture superficiali e di post-processing è stata effettuata in costante in collaborazione con Prosilas”, spiega Daniel Marshall: “Grazie a questa partnership sono stati compiuti ulteriori passi avanti nell’ottimizzazione dei componenti in termini di peso, rigidità e riduzione degli scarti”. 

Vanna Menco, CEO Prosilas, Noemi Rossi, Sales Manager Prosilas, Daniel Marshall Team Leader Aerodinamics KTm , Michele Paolinelli Sales Account Prosilas

Da destra a sinistra: Vanna Menco, CEO Prosilas; Noemi Rossi, Sales Manager Prosilas; Daniel Marshall Team Leader Aerodinamics KTM; Michele Paolinelli Sales Account Prosilas @ KTM Factory Racing 

Cosa ha spinto KTM a scegliere la stampa 3D rispetto ai metodi tradizionali utilizzati in precedenza?

“Abbiamo deciso di puntare sulla stampa 3D per due motivi ben precisi: tempistiche ridotte e quantità minime”, conclude Daniel Marshall : “Abitualmente produciamo le parti di prova in pezzi unici, pertanto, i processi di produzione tradizionali non sono applicabili sia in termini di costi che di tempi di consegna”.

La tecnologia additiva infatti permette di avere in mano pezzi finiti in tempistiche di produzione davvero impensabili per qualsiasi altra tecnologia. Per esempio, nel giro di appena 4 giorni dall’ordine sono state stampate e rifinite otto appendici aerodinamiche per il codino della moto KTM RC16 MotoGP. Un risultato stupefacente, che non fa altro che ribadire il legame ormai inscindibile tra l’ambito racing e motorsport e la stampa 3D.

Una storia, quella tra Prosilas e la storica KTM, che conferma ancora una volta tutto l’impegno di Prosilas a essere un alleato vincente alla produzione industriale. 

Appendice aerodinamica per la moto KTM RC16 MotoGP

Per Prosilas la Eos P770 numero 5

Per Prosilas la Eos P770 numero 5

E’ arrivata la 5° stampante 3D Eos P770.

Oltre al miglioramento dell’efficienza produttiva, è la velocità del processo a fare la differenza.

La stampante 3D 𝗘𝗢𝗦 𝗣𝟳𝟳𝟬 rappresenta una soluzione strategica che ci consente di fornire un servizio migliore: più ottimizzato e innovativo!

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