concettualmente, la CSG è molto semplice, ma come si può usarla in pratica?
il software OpenSCAD interpreta un linguaggio matematico che è anche un linguaggio
di programmazione di alto livello, basato sul concetto matematico di
funzione
il manuale (in inglese) è di agevole consultazione dall'indice
Cheat Sheet
la documentazione sul sito fornisce anche molte guide introduttive
l'interprete OpenSCAD fa essenzialmente due cose:
visualizza
il modello descritto, e permette manipolazioni della visualizzazione,
senza modificare la descrizione: v.
programma per l'esempio precedente
traduce
la descrizione funzionale del modello in
STL, un linguaggio di livello
intermedio che rappresenta come maglie (mesh)
di triangoli le superfici che delimitano il volume descritto
il modello intermedio STL è poi traducibile nel codice di più basso livello
Gcode da un software
slicer, impostando
i parametri che dipendono dalla macchina, dal materiale di stampa, dalla
qualità di stampa desiderata ecc.
le risorse disponibili, macchina e materiali di stampa, impongono
alcune limitazioni che influiscono sulla geometria del modello
macchina a estrusore singolo:
non è disponibile l'estrusione di un supporto in materiale
idrosolubile (e.g. PVA) a sostegno di parti sospese
→ angolo di sporgenza < 50°
materiali disponibili: sia rigidi
che flessibili, per motivi diversi impongono di evitare parti troppo
sottili, specialmente se sottoposte a sollecitazioni dall'uso prevedibile
parti sottili fragili se il materiale è rigido
parti sottili cedevoli se il materiale è flessibile
si deve tener conto di aspetti fisici dei materiali:
nella geometria del modello:
tolleranze degli incastri
nell'impostazione dei parametri di stampa nello slicer, v. qui appresso
calcolo dell'intercetta dell'asse di appaiamento sul lato di concatenazione
dei triangoli
posizione del vertice di appaiamento G
|BF|/|FD| = |BC|/|CD| = cos(φ/2)
ponendo h=|AB|=|BD|, k=|BF|, si ha:
k/(h-k) = cos(φ/2)
da cui ponendo f = |AF|/|AD| si deduce
f = (h+k)/2h = 1 - 1/2(1+cos(φ/2))
e anche |GC| = f r sin(φ)
esercizio :
un'espressione equivalente a questa è:
|GC| = r cos(φ/2) sin(3φ/4) / cos(φ/4)
nella formazione informatica, l'acquisizione di competenze in
un linguaggio di programmazione funzionale, di matematica costruttiva,
può avviare la voga attuale per il "coding" verso una migliore
consapevolezza di ciò che si fa
in pratica, il programma sorgente del modello può essere impiegato per
ispezione del codice e studio della
documentazione
produzione degli artefatti materiali in un
laboratorio di stampa 3D
meglio ancora, sperimentazione di modifiche
per esplorare geometrie diverse del modello e soluzioni alternative
in un laboratorio di stampa 3D meritano attenzione anche le attività
di scelta di materiali alternativi e di
ottimizzazione dei parametri di stampa,
da adattare a macchine diverse
2020-21 Giuseppe Scollo
