Personalizzazione i coperchi degli involucri in alluminio grazie alla stampa 3D

In qualità di produttore (e di hobbista) di elettronica in piccole serie, utilizzo spesso involucri in alluminio per i miei prodotti e progetti. Mi piace la durata e la resistenza degli involucri in alluminio pressofuso che offrono un'ampia superficie di dissipazione del calore quando il progetto la richiede. Utilizzo gli involucri in alluminio pressofuso serie 1455C802 di Hammond Manufacturing e sono molto soddisfatto della loro qualità.

Se da un lato mi piace la sensazione dell'alluminio, dall'altro trovo molto impegnativo e con risultati poco omogenei forare e tagliare le aperture nei coperchi in plastica per inserire i vari morsetti e connettori. Praticare i fori è abbastanza semplice: un buon trapano e una dima risolvono il problema. Ma quando devo praticare aperture diverse da un foro rotondo, le cose si complicano. Molti dei miei prodotti e progetti richiedono forme geometriche quadrate, rettangolari e persino irregolari per esporre vari componenti, come porte USB, basette di schede, pannelli LCD. Per eseguire questi tagli utilizzo diversi attrezzi, tra cui cutter X-ACTO, taglierine diagonali e tronchesine. Ho ancora tutte le dita, ma so che è solo questione di tempo prima che mi accada qualcosa di spiacevole mentre uso il cutter X-ACTO.

La stampa 3D è più sicura, più veloce e produce un aspetto più professionale

Anche se con questi attrezzi da taglio si possono realizzare progetti unici o prototipi, spesso i miei prodotti finiti hanno un look piuttosto amatoriale. Inoltre, quando si producono centinaia di unità all'anno come nel mio caso, il taglio a mano può richiedere molto tempo. La mia soluzione è stata quella di eliminare i coperchi in plastica forniti dal produttore e di stamparne di nuovi in 3D in funzione delle mie specifiche (Figura 1).

Figura 1: Esempio di coperchi stampati in 3D (a sinistra) per adattarsi a un involucro 1455C802 di Hammond (a destra). (Immagine per gentile concessione di Doug Peters)

Sebbene il processo di fabbricazione additiva in 3D richieda una certa curva di apprendimento, una volta imparato, le cose che si possono stampare sono limitate solo dalla propria immaginazione.

Il processo prevede essenzialmente tre fasi. Anzitutto, è necessario creare un file di progettazione assistita dal computer (CAD) e salvare il risultato come file STL (Standard Tessellation Language). Per generare file STL sono disponibili molti programmi CAD gratuiti o a basso costo. Per i miei progetti utilizzo un'applicazione gratuita basata sul Web, TinkerCad.

Il secondo passo è convertire il file STL in una serie di istruzioni numeriche per la stampante 3D. Questo nuovo formato di file è denominato G-code e può essere generato dai file STL utilizzando il cosiddetto "slicer". Io uso una versione gratuita del pacchetto software Cura, ma ce ne sono molte altre disponibili e la maggior parte è gratuita. Infine, una volta generato il G-code, basta inviarlo alla stampante 3D et voilà, avete appena creato un nuovo oggetto!

Per le mie esigenze di stampa 3D, utilizzo il modello ENDER-3 S1 Pro di Creality (Figura 2). Trovo che la qualità e la velocità della stampante ENDER-3 S1 Pro siano eccellenti, soprattutto in rapporto al prezzo. Il tempo di stampa dipende ovviamente dalla complessità del progetto, ma nel mio esempio per il contenitore 1455C802 di Hammond sono necessari circa 25 minuti per completare i due coperchi. Ho anche iniziato a stampare due set di coperchi in un unico lavoro, il che richiede circa 40 minuti.

Figura 2: Utilizzando la stampante ENDER-3 S1 PRO di Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd., sono stati necessari circa 25 minuti per completare i due coperchi per l'involucro 1455C802 di Hammond. (Immagine per gentile concessione di Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd.)

Per la stampa 3D è possibile scegliere tra diversi tipi di filamento, tra cui l'acido polilattico (PLA), il copoliestere di polietilene tereftalato modificato con glicole (PETG) e l'acrilonitrile butadiene stirene (ABS). Una rapida ricerca su YouTube vi fornirà una serie di video che spiegano i pro e i contro di tutti i filamenti disponibili. Flashforge USA fornisce filamenti di PLA (tra gli altri) in molti colori diversi (Figura 3).

Figura 3: Esempi delle numerose opzioni di colore dei filamenti di PLA. (Immagine per gentile concessione di Flashforge USA)

Conclusione

Ho scoperto che il processo di stampa 3D è la soluzione perfetta per le mie esigenze di piccola impresa e di hobbista per la produzione di coperchi per gli involucri. Questa soluzione mi permette di concentrarmi sulla progettazione elettronica, migliorando al contempo la qualità e l'aspetto del prodotto finito. Ho anche utilizzato la stampante 3D nel mio laboratorio per realizzare un gran numero di gadget utili.

Ho scoperto che l'utilizzo di una stampante 3D per la produzione di coperchi ha più che giustificato la spesa per la stampante e forse mi ha anche evitato di ferirmi alle dita.