Specchietto retrovisore - CAD - 3D printing

In diverse occasioni vi ho "annoiato" proponendo ipotetiche futuribili applicazioni di tecnologie recenti quali l'utilizzo di CAD e di stampa 3D.
Chi è più "addetto ai lavori" sa che questi approcci, seppur noti da un po' di tempo, sono in continua evoluzione ... tanto da poter essere considerati "innovativi per definizione".
Il limite è la capacità di immaginarne utilizzi mai tentati precedentemente e definire modalità di lavoro adeguate.

Come spesso accade, oggi è possibile avvicinarsi a questi approcci anche a livello hobbistico, applicando tecnologie che solo pochi anni prima erano a disposizione di "pochi", .
Ovviamente i risultati sono proporzionali a tanti fattori: disponibilità degli "strumenti" giusti, volontà di imparare ad usarli, capacità di portare avanti un processo, caparbietà, ...; ho visto in rete progetti che poco hanno da invidiare ad approcci professionali.
Quello che vi presento è un percorso realizzativo decisamente "basic". Almeno, dopo tanto "predicare", ho provato a mettere in pratica un po' di teoria in un progetto che potrebbe rappresentare un primo tentativo, primo di altri.

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Lo specchietto retrovisore in una reclinata è un elemento fondamentale.
E' l'unico modo per avere sempre la situazione sotto controllo, anche - e soprattutto - quello che sta accadendo alle nostre spalle.
Personalmente guardo "dietro" almeno il 50 % del tempo; poi dipende ovviamente dalla strada lungo la quale pedalo.

Sulla MyRev ho montato uno specchietto di questo tipo:



Economico (2€ in un magazzino "cinese"), ma fa il suo dovere.
L'unico difetto è che tende a muoversi a causa del fatto che, soprattutto se indosso dei guanti, il polso sinistro tende ad appoggiarsi sopra.
Si sopravvive, ma a volte è noioso doverlo riposizionare con una certa frequenza.

Diciamo che questo è il REQUISITO.

Recentemente ho visto questo specchietto di Selle Italia montato su di una Rev ... ed ho iniziato a prendere in considerazione questa soluzione



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Come si può capire dalle immagini, si tratta di uno specchietto che si applica al manubrio sopra al freno sinistro, a cui viene fissato con un semplice velcro.
Sul solito e-commerce viene venduto per circa 44€ (LINK)

Diciamo che questo è stato il BENCHMARKING.

A questo punto è scoccata la scintilla dell'auto-costruttore .
Ho preso in analisi un paio di soluzioni realizzative a cui "giro intorno" da un po' di tempo ... ed alla fine ho deciso di provare con il 3D printing.

Fortunatamente mi è venuto in aiuto il sito GrabCAD nella cui libreria ho trovato il modello del freno della Shimano, attorno al quale ho costruito virtualmente il "MySpecchietto":

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Poi ho provato, sempre virtualmente, a vedere come sarebbe stato sulla bici:



L'oggetto è stato progettato attorno allo specchio (diametro 55mm) di uno specchietto retrovisore che avevo (i dettagli seguiranno in un altro post dedicato al montaggio del tutto).
Ma deve anche essere immaginato tenendo conto della possibilità di realizzarlo con la tecnologia scelta (il 3D printing) e la possibilità di montaggio.

Diciamo che questa è la fase di DESIGN FOR MANUFACTURING e DESIGN FOR ASSEMBLY.

In pratica l'oggetto è realizzato in 2 parti in modo da permetterne la stampa, parti che verranno poi incollate tra loro per ottenere l'oggetto finale.
Ecco le 2 parti a schermo CAD:

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Trasformati i file CAD delle 2 parti in un formato compatibile con le stampanti (tipicamente un formato .stl), ero pronto per cercare qualcuno che lo avrebbe poi stampato.
Ecco come si presentano i file .stl: un insieme di triangoli che vanno a copiare nel miglior modo possibile le superfici:

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Grazie ad uno dei "miei ragazzi" (uno dei giovani fantastici "nerd" con cui ho avuto il privilegio di lavorare negli ultimi anni), ecco il risultato ottenuto ad oggi:


brevissimo filmato della fase di stampa


le 2 parti "reali" ottenute per stampaggio

Stampa in PLA con riempimento al 100% (le pareti sono spesse 2,5mm).
Le "righe" che si vedono corrispondono ai vari strati progressivi di stampa; potranno essere lasciate così oppure la superficie potrà essere trattata per ottenere una miglior finitura superficiale ... vedrò in corso d'opera.


... to be continued ...

userò lo "specchietto" che ho in casa
non so di che materiale sia, ma, come da foto, ha una superficie leggermente concava che amplia un po' il campo visivo
avendone già usati di simili, so che va bene e che restituisce una "informazione" ben utilizzabile

il retro della superficie riflettente sarà mantenuta tale e quale; infatti lo snodo sferico mi permetterà di orientarlo opportunamente, pur non essendo visibile in quanto all'interno dell'ogiva anteriore



l'incognita di questo mini-progetto sta nella parte che andrà a calzare sopra al freno; infatti mi sono fidato del modello CAD ...
tra pochi giorni il dubbio verrà risolto, in un modo o nell'altro

lavori in corso - work in progress:



incollando le 2 parti ... sembra proprio identico a quello "virtuale"




... to be continued ...

bitzo
premetto che i tuoi post sono ormai diventati un "classico": una inevitabile sfilza di domande di dettaglio ...
e, tra l'altro, non mi ricordo di un tuo post in cui ci racconti qualcosa realizzato da te ...
con tutte le info che ci carpisci, dovresti avere una "banca dati" infinita ovviamente, scrivo questo con molto simpatia ... e di seguito rispondo per quello che sono capace


- la stampa mi è stata fatta gentilmente da un mio ex-collega che ha usato PLA perché questo aveva; forse l'ABS sarebbe stato meglio, ma "a caval donato non si guarda in bocca" ... se poi funziona, magari vado a cercare qualcuno in grado di farlo in ABS
- per lo stesso motivo non so quanto ci ha messo a stamparlo
- il pezzo, nonostante le mie folli velocità e le conseguenti sollecitazioni aerodinamiche, credo possa resistere anche in PLA ... al più lo rifaccio, se mai dovesse rompersi
- il fissaggio sarà fatto con uno di quei nastri double-face di velcro
- per la luce, non viaggiando di notte, non ne sento il bisogno e poi sarebbe comunque un peso in più e potrebbe limitarmi la visibilità frontale; è vero che esistono luci "bianche" piccole ed identiche a quella che ho recentemente montato sul retro del caschetto ... ma non sento il bisogno di spendere altri 50€ (per quella "rossa" posteriore sono stati 50€ spesi più che bene: ottima visibilità ed una durata impressionante!)

inizialmente avevo pensato a qualcosa fatto con il filament winding (un'altra mia "fissa") >> se la struttura mi darà la sensazione di essere troppo delicata, potrei rinforzarla con qualche avvolgimento ... chissà

Oggi ho ricevuto l'oggetto stampato ... come temevo il modello CAD del freno attorno al quale ho disegnato la parte di aggancio dello specchietto non ha una piena corrispondenza con la realtà ...
Nei prossimi giorni dovrò capire se riesco ad adattare quanto stampato o se sarà necessario procedere con una nuova stampa dopo aver modificato il modello.
Anche se avrei volentieri evitato l'intoppo, diciamo che in questa prima sperimentazione l'intoppo ci sta.
Si tratta di migliorare il processo: avrei dovuto fare un controllo prima di mandare in stampa!

Per il resto, il risultato finale è ok.

bitzo

Ho raccolto info sui tempi di stampa:
- parte con ogiva: ~4h
- parte anteriore: ~3h
... pensavo meno, ma il percorso da stampare è in effetti non breve per ogni strato di stampa

Grazie per le info sul PLA.
Pensi che verniciarlo sia sufficiente per proteggerlo dagli UV?

Pensavo alla stessa vernice della bici ... giusto per farla semplice ... non vorrei dovermi rivolgere alla NASA

Il supporto di collegamento è cavo e non ha bisogno di alcun rinforzo. E' uno specchietto, non un carro-armato!

Ecco le ultime sull'evoluzione di questa realizzazione:

1) Il 3D printing è una figata

2) ... ma se il modello matematico non corrisponde alla realtà ... allora l'oggetto stampato non andrà bene

3) "La fretta non è una buona consigliera". Se solo avessi controllato la vera forma del supporto leva freno sx, mi sarei accorto della differenza tra virtuale e reale

4) Mai perdersi d'animo ed ipotizzare uno o più "piani B"

Il nuovo specchietto è pronto per il test su strada (scrivo questo aggiornamento in attesa che la temperatura salga ancora di qualche grado ... e poi si parte!):



Sono soddisfatto del risultato, anche se la finitura deve essere ancora migliorata in alcune zone.
La visione che restituisce lo specchietto, complice anche lo specchio concavo, è decisamente migliore rispetto alla soluzione precedente (che comunque ha fatto bene il suo lavoro per alcune migliaia di km).
Focalizzate l'attenzione sulle due superfici riflettenti (in basso la soluzione precedente, in alto la nuova in una fase intermedia di realizzazione).



Come accennavo ad inizio post, la parte della stampa 3D che avrebbe dovuto calzare sul freno non andava bene perché disegnata attorno ad un modello non veritiero.
Per essere precisi, il modello era ok, ma non teneva conto della copertura in gomma che si raccorda con il manubrio.

Preso atto di questo, avevo 2 possibili alternative:
a) cercare di "copiare" fedelmente le forme reali in un nuovo file CAD e rilanciare la stampa
b) adottare una soluzione "mista", salvando della stampa 3D solo l'ogiva ed il relativo raccordo

La prima soluzione sarebbe stata in linea con la sperimentazione di quanto ottenibile con la stampa 3D.
Ho ipotizzato varie strade per ottenere un modello virtuale fedele alla realtà, ma alla fine ho considerato questa strada come "ultima spiaggia".
Ho provato anche a scannerizzare la parte con il cellulare, utilizzando una delle tante APP che permettono di fare questo, ma i risultati non sono stati quelli desiderati a causa delle limitazioni legate alla scannerizzazione di un oggetto attaccato al manubrio (poco spazio per girarci attorno, scattando foto da diverse angolazioni). Comunque anche questo tentativo è risultato utile ... chissà che non serva in futuro.

La seconda soluzione è stata messa in pratica realizzando la parte di attacco in fibra di carbonio ed innestando l'ogiva ed il braccetto.
Ho realizzato il manufatto in fibra direttamente sull'attacco del freno, mascherando opportunamente la zona:



Poi, utilizzando del nastro in carbonio avanzato da realizzazioni precedenti, ho applicato alcuni strati di fibra impregnata di resina. Infine, dove possibile, ho chiuso il tutto con del nastro isolante, sia per copiare al meglio la superfice di riferimento che per spremere un po' di resina in eccesso:



A resina indurita, ho incollato la parte stampata in 3D, utilizzando la stessa resina, dopo averla addensata con della polvere di silicio specifica per lo scopo. La stessa "pappetta" è stata utilizzando per raccordare le 2 parti e per "stuccare" alcune imperfezioni (incluse le "righette" della parte in 3D printing, testimoni dei vari strati di stampa):



Da questo momento in avanti il processo si è ispirato alla gag di Tognazzi - Vianello "il troncio della Val Clavicola":



... per arrivare a questo manufatto, pronto per la verniciatura:



Di seguito alcune immagini dello specchietto finito al 99%:







Il tutto è tenuto in posizione da una striscia di velcro double-face.

Come ricordava recRobi, questa soluzione non va bene per chi utilizza anche la presa "alta" sul manubrio, ma non è il mio caso.

... adesso vado a testare "on the road" il nuovo giocattolino ...

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Aggiornamento serale dopo il giro odierno: PERFETTO!
Stabile, buona visione.
Sono "orgoglione"

Edited by recumbent - 28/10/2021, 18:25

Avevo valutato la deformazione per riscaldamento, ma sarebbe stato uno sbattimento notevole per un risultato scadente. Il PLA in effetti si fonde con facilità, l'ho notato anche solo allargando un foro interno all'ogiva per posizionare lo specchietto.

Per dirla tutta, ho provato anche a fare uno stampo con il DAS 😲 (poteve essere utile anche per ricavare un modello CAD veritiero) ... ma poi ho preferito formare direttamente il composito sulla parte reale ... 😉

Insomma, ho fatto un po' di "bricolage esplorativo", magari utile in futuro per altre realizzazioni più o meno impegnative 😜