sBAAM - Simplify big area additive manufacturing. Gestione di superfici complesse per la stampa 3D su sistemi di grande dimensione

The 3D printing FDM BAAM technology, or Fused Deposition Modeling Big Area Additive Manufacturing, allows to print big scale objects. Recently this process has been spread at the industrial level as well as in the maker’s world through the Fablabs. The dimensional increase of the produced parts and of the features, including bigger nozzles, greater layer heights and extrusion widths, has determined the rising of new critical issues both in the production and the pre-print treatment of new parts, even with the most diffused and simplest materials to process, i.e. PLA. In this thesis project the production of two big scale statues for the project “Cicatrici Milano - l’Arte di ripartire” has been analyzed. Subsequently the study focused on provinding new practical methods for the analysis, the fitting and the preparation for printing large objects through the creation of specific features for the BAAM that facilitate designer’s work. Those strategies aim to optimise the use of the material, the processes and printing times. Starting from the recombination of the base features of the slicing software Simplify3D, customized printing features have been created and tested, which allowed the production and the assembly of the parts of the statue. Finally, an ad-hoc algorithm for the optimization and customization of the BAAM g-code files was designed with Grasshopper to overcome the limits of the slicing software.

La stampa 3D FDM BAAM, o Fused Deposition Modeling Big Area Additive Manufacturing, è una tecnologia che permette di stampare oggetti di grandi dimensioni. Negli ultimi anni è divenuta sempre più utilizzata in ambito industriale nonchè nel mondo maker attraverso la realtà dei Fablab. L’aumento dimensionale delle parti prodotte e delle caratteristiche, tra cui ugelli più grandi, altezza layer e larghezza di estrusione maggiori, hanno determinato l’insorgere di nuove criticità sia nella produzione che nel trattamento pre stampa delle parti, rendendo più difficili da stampare anche materiali semplici come il PLA. Lo scopo di questa tesi è quello di fornire degli strumenti e delle strategie di gestione della stampa 3D FDM per agevolare il designer nell’utilizzo della tecnologia BAAM. Partendo dall’analisi di due statue di grande dimensione per il progetto “Cicatrici Milano - l’Arte di ripartire” e la loro successiva produzione, sono stati studiati dei metodi di approccio per l’analisi, l’adattamento e la preparazione alla stampa di oggetti di grande dimensione attraverso la creazione di funzioni specifiche per la stampa BAAM. Questi mirano ad ottimizzare sia l’utilizzo di materiale che dei processi e del tempo di stampa. Partendo dalla ricombinazione delle funzioni base del software di slicing Simplify3D, sono state poi create e testate delle funzioni di stampa personalizzate che hanno permesso la realizzazione e l’assemblaggio delle parti delle statue. In ultimo, con l’utilizzo di Grasshopper, le funzioni sono state riviste e svincolate dai limiti del software di slicing attraverso la definizione di algoritmi ad-hoc che mirano ad una personalizzazione più avanzata, specifica ed ottimizzata al fine di ottenere file g-code personalizzati.