Ecco la stampante 3D più veloce al mondo (ed è italiana)

Al 3DPrint Hub di Milano, WASP presenterà la DeltaWASP 20 40 versione Turbo. Già tra le più veloci stampanti disponibili, questo modello è il primo a toccare i 1000 mm/s.

Al 3DPrint Hub di Milano, WASP presenterà la DeltaWASP 20 40 versione Turbo. Già tra le più veloci stampanti disponibili, questo modello è il primo a toccare i 1000 mm/s. Il gruppo, che sta continuando la propria ricerca e progettazione sulla BigDelta (la stampante alta diversi metri per realizzare case con materiale a km zero) si è trovato di fronte alla necessità di una scheda più potente per muovere i bracci del motore con una velocità adeguata e con una fluidità maggiore. Da questa esigenza è partito il nuovo progetto di WASP: la modifica del programma che controlla le stampanti (il Marlin), per poter gestire una scheda ridisegnata con un processore RISC da 32 bit e 82 milioni di operazioni al secondo.

«Nel mondo dell’open source non abbiamo trovato schede più potenti: tutti i firmware sono scritti per Arduino Mega. Questo ci ha costretti a fare un profondo lavoro di “scoperta e sviluppo” che condividiamo in open source per ricambiare le preziose conoscenze che ci sono state donate dalla comunità fino ad ora» racconta Massimo Moretti, fondatore di WASP.

I Waspers hanno provato la scheda “potenziata” su una delle stampanti solide, la DeltaWASP 20 40. Il risultato è stato incredibile: con l’implementazione Turbo, ora la macchina può arrivare fino a 1000 mm/s, candidandosi ad essere la stampante FFF più veloce al mondo. Grazie alle caratteristiche della Delta, tra cui l’estrusore ammortizzato, l’esclusivo disegno delle guide integrate nella struttura e il raffreddamento a turbina e flusso convogliato che la contraddistinguono, la precisione rimane invariata.

Il percorso verso la Delta Turbo

 

«Costruendo la BigDelta per stampare case ci siamo imbattuti in un problema che prima non avevamo mai incontrato: la scheda di controllo (Arduino Mega) non riusciva a gestire agevolmente la mole di dati necessaria per muovere gli assi dei motori. Sembra impossibile che un processore che controlla 16 stati logici con una velocità di calcolo di 16 milioni di cicli al secondo, per un totale di 256 milioni di operazioni, non riesca a controllare una meccanica. Che un’elettronica sia messa in crisi da una meccanica è generalmente improbabile».

A ben guardare, però, una stampante Delta deve eseguire circa 200 radici quadrate al millimetro per ogni asse (e gli assi sono 3, senza considerare l’estrusore). Così il team si è accorto che la configurazione Delta richiedeva un quantitativo enorme di dati da eseguire e che era per questo che le BigDelta, alte metri, procedevano a scatti e il display ritardava ad aggiornarsi, girando l’encoder la scheda non reagiva. «Purtroppo nel mondo dell’open source non abbiamo trovato schede che soddisfacessero le nostre esigenze: chi le ha sviluppate non le condivide e la ricerca di un firmware per la gestione di processori più complessi non è messa in comune. Nell’open si trovano preziosi spunti, ma poche soluzioni adatte ad applicazioni professionali. Uscire dalla conoscenza condivisa è dura, ci si trova a navigare in mare aperto, dove nessuno ha mai navigato. Ma dovevamo farlo».

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WASP ha nel suo team Dennis Patella, un grande innovatore, pronto a sventrare il Marlin (il programma che controlla le stampanti) e a ricomporlo ad arte. «La sfida era davvero ardua, come quelle che più ci piacciono: un processore RISC da 32 bit e 82 milioni di operazioni al secondo, per un totale di 2624 milioni di operazioni al secondo può fare quello che fanno 10 processori vecchio modello. Il lavoro da fare è grande: questi processori vengono alimentati a 3 volt per evitare surriscaldamenti e sprechi di energia, quindi devono essere ridimensionati i driver dei motori, i mosfet di controllo delle periferiche e i riferimenti dei comparatori analogico-digitali».

Ma quando il gioco si fa duro un Wasper non si tira indietro, anzi, è sul campo di battaglia che dà il meglio di sé. Così Dennis, Roberto e Massimo hanno ridisegnato la scheda e l’hanno montata su di una scattante Delta 20 40. Come era già avvenuto per Resurrection System, la ricerca era indirizzata a risolvere problemi sorti dalla BigDelta per riversarsi poi sulle stampanti solide commerciali di taglia relativamente più piccola.

Caratteristiche tecniche

La DeltaWASP 20 40, scattante e robusta com’è, ha fatto propria la potenza di calcolo della nuova scheda, stupendo tutti: «La stampa procedeva a una velocità inimmaginabile e si muoveva in modo preoccupante, tutti noi ci chiedevamo silenziosamente se avrebbe retto o sarebbe esplosa. La battaglia fra meccanica ed elettronica era in atto: aumentava la velocità, l’accelerazione cresceva del 150%, 200%, 300%, 400%, 500%… dai 3.000 mm/s2 ai quali eravamo abituati a 5.000, 10.000, 20.000 mm/s2».

La DeltaWASP 20 40 gestisce milioni di dati al secondo e li esegue alla perfezione, senza battere ciglio, o meglio, senza perdere passi. Sembra battere le ali e prendere il volo. Gli elastici verdi che contraddistinguono l’estrusore sospeso vibrano, si stenta a scorgere l’estrusore stesso. È la struttura della DeltaWASP e in particolare la caratteristica dell’estrusore sospeso (protetto da Creative Commons) a consentire un risultato del genere. Velocità di movimento fino a 1000 mm/s e accelerazione fino a 20.000 mm/s2: «L’entusiasmo sale alle stelle, quando ci rendiamo conto che è una delle stampanti più veloci al mondo, anzi, forse è la più veloce».

Le scoperte in casa WASP sono praticamente mensili. Come sempre il gruppo reinveste in ricerca la quasi totalità del ricavato delle proprie vendite. Un’eccellenza italiana quella di WASP, che contribuisce attivamente alla condivisione della conoscenza e alla diffusione di strumenti accessibili ai più, con l’intento di consentire, attraverso la stampa 3D, di avviare una vera e propria produzione. L’invito è a Milano, 5, 6, 7 marzo, per vedere all’opera la velocissima stampante tutta italiana di WASP.

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