“E può stampare i pezzi LEGO?” Questa è una domanda che spesso sentiamo da persone che stanno pensando di acquistare una stampante 3D e si chiedono come potrebbero utilizzarla. E non c’è da stupirsi che chiedano di questi meravigliosi mattoncini di plastica – LEGO supporta la creatività, il pensiero tecnico ed è amato sia dai bambini che dagli adulti. Ma si possono davvero stampare mattoncini simili a LEGO con la stampante 3D? La risposta potrebbe non sorprenderti. Certo che si può, ma è un po’ impegnativo. Quindi lasciate che vi mostriamo come si fa!

Tuttavia, prima di saltare alle istruzioni esatte che riguardano i vari materiali e le configurazioni delle stampanti, riassumeremo alcune informazioni di base sui mattoncini LEGO stampati in 3D.

Siamo certi che vorrete sapere quanto vi costerà la stampa 3D rispetto a quella originale realizzata con la tecnologia di stampaggio a iniezione. Non è una risposta facile – stampare un singolo mattone è piuttosto facile ed economico, ma bisogna tener conto anche del tempo necessario per la post-produzione.

Ecco un buon esempio: Immaginate di avere bisogno di 20 pezzi di blocchi grigi alti 1×8. Potete comprarli sul sito ufficiale LEGO. Il costo di 20 parti di questo tipo senza spedizione è di 5,40 USD (il prezzo potrebbe variare a seconda del vostro paese). Se decidete di stampare i mattoncini con la nostra Original Prusa i3 MK3S usando il Prusament PLA galaxy silver, utilizzerete circa 80 grammi di materiale per una stampa di 13 ore. Se si considera solo il prezzo del materiale utilizzato, vi costerà meno di 2,50 USD. Non male, vero? Ma se aggiungete il valore del vostro tempo speso per la preparazione della stampa e la post-produzione (rimozione del brim e possibile levigatura con acetone delle parti in ABS/ASA), scoprirete che il costo potrebbe essere notevolmente più alto.

Un’altra difficoltà è la precisione. I LEGO originali realizzati in ABS hanno una superficie liscia e sono prodotti con una precisione di 10 micron o superiore grazie alla tecnologia di stampaggio ad iniezione. Questo è un risultato che le stampanti 3D FFF standard avranno sempre difficoltà a raggiungere. Tuttavia, ci sono comunque molti maker sparsi in tutto il mondo (per esempio io3dprint o 3dprintingmentor) che cercano di stampare LEGO con vari gradi di successo – questo conferma che è possibile stampare in 3D quasi tutto, anche se non è così facile come premere un singolo pulsante.

Diamo quindi un’occhiata ad alcuni trucchi che vi aiuteranno ad occuparvi della minore precisione delle macchine hobbistiche, ma tenete presente che le parti stampate in 3D non avranno la stessa qualità dei mattoncini LEGO originali.

Stampa 3D FFF

La stampa 3D FFF si presta alla produzione di blocchi LEGO classici LEGO e dei LEGO Duplo. I mattoncini LEGO tradizionali sono un po’ più difficili da replicare, ma si può fare – i nostri esperimenti fatti usando stampanti Original Prusa i3 MK3S lo confermano. In generale, ci sono 2 regole da tenere in considerazione:

1) Le stampanti 3D FFF sono meno precise dello stampaggio a iniezione. Alcune parti avranno più difficoltà a collegarsi, altre potrebbero essere un po’ troppo larghe. I pezzi stampati in 3D potrebbero non combaciare bene come quelli originali.

2) Otterrete risultati migliori con una stampante 3D ben mantenuta e correttamente calibrata (anche 10 micron sono fondamentali). Soprattutto la calibrazione del primo strato è essenziale per la riuscita della stampa dei LEGO.

Durante i nostri test, abbiamo stampato diverse parti LEGO disponibili gratuitamente su PrusaPrinters o Thingiverse. I migliori risultati sono stati ottenuti con le parti ferroviarie compatibili con quelli della serie LEGO City. Il vantaggio principale è che il collegamento con “pin” normali è minimo rispetto ad altri pezzi LEGO. Questi modelli riguardano più i binari stessi e le giunzioni tra di loro, quindi la precisione non è critica in questo caso. Abbiamo ottenuto i migliori risultati con Prusament ASA (che ha funzionato benissimo anche per altre parti), soprattutto grazie alla somiglianza con l’ABS utilizzato per i pezzi originali LEGO.

Tuttavia, la stragrande maggioranza degli altri pezzi disponibili gratuitamente su Internet sembrava essere inadatta a causa di tolleranze piccole o inesistenti. Gli autori hanno reso i loro modelli precisi come gli originali, ma non hanno tenuto conto delle grandi tolleranze necessarie per la stampa 3D FFF. Il problema più comune è che i muri dei mattoncini sono di solito troppo spessi, rendendo impossibile posizionarne 2 uno accanto all’altro.

Abbiamo imparato qualcosa da questi errori e abbiamo progettato un insieme di diversi pezzi base stampabili con la nostra Original Prusa i3 MK3s. Questi mattoncini hanno le pareti leggermente più sottili, quindi non c’è da preoccuparsi che non si adattino l’uno all’altro. Ci sarà un piccolo spazio tra i vari blocchi. Inoltre, tutti i pezzi dovrebbero adattarsi (ed essere facilmente rimossi) con altre parti stampate in 3D e anche con pezzi originali. Come abbiamo già detto, dipende molto dalla configurazione della stampante e dalla scelta del filamento. Potrebbe volerci un po’ prima che troviate le impostazioni ottimali adatte alla vostra stampante e slicer.

Tenere presente che è essenziale avere il primo layer correttamente calibrato. E anche con questo, è bene aumentare la compensazione zampa d’elefante (Impostazioni di stampa – Avanzate) a 0,4mm e stampare il mattoncino con il fondo (parte cava) appoggiato sul piano riscaldato con un brim intorno ad esso. Senza il brim si rischia che la stampa si stacchi dal piano a causa della superficie di contatto ridotta.

Post-produzione e materiali consigliati

Una volta stampato il pezzo, è necessario rimuovere il brim. Dovreste essere in grado di rimuoverlo facilmente a mano, ma se non avete calibrato correttamente il primo strato, potrebbe essere necessario tagliarlo con un taglierino. Gli strati creati dalla stampa 3D FFF possono causare problemi di collegamento dei mattoncini. Per contrastare questo effetto, stampate i mattoni con ASA o ABS e sistemateli sopra un bagno di acetone per levigarli con i vapori dell’acetone. Non deve essere un processo lungo, perché un’esposizione prolungata causerà la perdita della forma delle parti. I blocchi stampati con ASA o ABS e levigati in acetone si adattano bene ai pezzi originali LEGO. D’altra parte, se si combinano pezzi originali con parti in PLA, si rischia di danneggiare le parti originali (a causa dell’abrasione), il che significa che non si incastreranno più bene. Per i nostri test abbiamo utilizzato Prusament ASA per diversi vantaggi degni di nota: l’ASA ha proprietà simili all’ABS (usato per produrre mattoni LEGO originali), ma è molto più facile da stampare. L’odore è meno percepibile, non si deforma così tanto ed è più facile da levigare con i vapori di acetone.

Cosa funziona meglio con le stampanti 3D FFF?

Avrete probabilmente notato che ci piacciono i grandi progetti 🙂 E questo articolo non fa eccezione – questa volta abbiamo utilizzato Prusament e la nostra stampante Original Prusa i3 MK3S per costruire un modello LEGO della nostra sede centrale, dove sviluppiamo e realizziamo tutte le nostre stampanti e filamenti. Abbiamo usato questo progetto solo per dimostrare come si può dare libero sfogo alla propria creatività per costruire qualcosa di valore personale ed affettivo 🙂

Di solito, è meglio stampare pezzi mancanti o speciali che LEGO non propone o vende ad un prezzo molto alto – come ad esempio le grandi piastre di base. La possibilità di stampare alcuni pezzi dipende anche dalle capacità della vostra stampante: in generale, non è consigliabile utilizzare le stampanti FFF 3D per produrre pezzi molto piccoli e fragili come le mani delle mini-figurine LEGO. Lo stesso vale per grandi quantità di piccoli blocchi (come ad esempio 1×1 basso). La loro post-produzione (rimozione del brim, ecc.) richiede troppo tempo ed è abbastanza difficile. E’ meglio usare una stampante SLA, per esempio, la nostra Original Prusa SL1. Parlando di stampanti 3D SLA…

LEGO stampati in 3D con SLA

Le stampanti SLA hanno un grande vantaggio: la loro precisione è simile alle parti realizzate con lo stampaggio ad iniezione. Tuttavia, ci sono altre difficoltà che dobbiamo affrontare. Una di queste è la presenza di una considerevole quantità di attrito tra due pezzi realizzati con la resina. Questo rende i blocchi non solo difficili da collegare e scollegare all’inizio, ma li rende anche inclini all’abrasione, il che porta a un allentamento delle giunzioni. L’altro svantaggio è il maggior costo dei pezzi stampati rispetto alla tecnologia FFF. Ciò che possiamo raccomandare, tuttavia, è di utilizzare le stampanti 3D SLA per la prototipazione di parti speciali, soprattutto quando occorre concentrarsi sui dettagli (per esempio mini figure LEGO personalizzate)

Non dimenticate che la maggior parte delle resine utilizzate per la stampa 3D SLA non sono adatte per oggetti che andrebbero maneggiati da bambini piccoli – con un insufficiente lavaggio e indurimento, le resine possono causare un rash cutaneo o una reazione allergica sulla pelle. Questo vale anche per gli adulti!

Il vero utilizzo di parti stampate in 3D compatibili con LEGO

In generale, la stampa 3D va bene per pezzi speciali o di ricambio da abbinare ai LEGO originali, o in casi speciali anche per la creazione di set più grandi, ma sicuramente non per la produzione in serie. Non sarà mai così precisa come il metodo di stampaggio ad iniezione. E in grandi quantità, è anche più costoso (considerando la preparazione della stampa e la post-elaborazione). La maggior parte delle persone probabilmente lo userà per stampare pezzi speciali che non si trovano nei set originali, o pezzi mancanti/sostitutivi.

Dobbiamo sottolineare che le parti LEGO stampate in 3D non sono generalmente adatte ai bambini piccoli. Per esempio, i blocchi stampati con PLA su Original Prusa i3 MK3S si collegano bene, ma richiedono una maggiore quantità di forza che i bambini piccoli potrebbero non avere. E non dimentichiamoci della salute dei bambini – non dovrebbero in nessun caso mettere in bocca pezzi stampati in 3D. Soprattutto le resine SLA possono essere tossiche e possono causare in particolare un rash o una reazione allergica sulla pelle scoperta!

La produzione di mattoncini simili a LEGO è ulteriormente complicata a causa di azioni e atti compiuti dalla società LEGO, che di recente ha preso di mira le comunità di stampa 3D e ha fatto rimuovere le loro creazioni da internet. Ad esempio, siti molto grandi come printabrick.com non sono più disponibili al pubblico e le persone sono limitate alla manciata di modelli rimasti online o che possono creare autonomamente – come abbiamo fatto noi.

Conclusione

LEGO è un set di costruzioni molto popolare e creativo. E grazie alla stampa 3D, può essere integrato con molti pezzi interessanti. Va da sé che non farete una svolta con l’idea di vendere pezzi LEGO stampati in 3D. Ciò è dovuto principalmente al costo, alla precisione di stampa e alla sicurezza sanitaria. Anche con i problemi sopra menzionati, si possono ottenere risultati molto buoni. Non lasciate che questi problemi vi scoraggino, cercate di stampare e di costruire qualcosa di sorprendente per voi stessi! E non dimenticate di condividere i risultati. Se davvero amate le sfide estreme, provate a stampare il nostro set “Josef e la fabbrica di stampanti“. Dovrete stampare “solo” 1680 mattoncini, cioè 847 ore di stampa e 4976g di materiale.

Buona stampa!

E comunque, qui tutti amano i LEGO! Jo ha anche ricevuto questo fantastico kit con pezzi originali LEGO per il suo trentesimo compleanno da uno dei nostri sviluppatori. 🙂