Il materiale meccanicamente più prestazionale

Sto andando avanti a fare prove e esperienze per dare ad ogni materliale il proprio uso e mi pongo sempre questa domanda....

Tralasciando i caricati con fibre che sono probabilmente i migliori ma hanno tanti problemi di stampa e di usure della macchina (ma con quelli sono davvero riuscito ad avere grandi siddisfazioni)

Per ora i risultati migliori li ho avuti con l'abs, si stampa con precisione e le parti hanno un minimo di elasticità e comunque una ottima resistenza, tra le marche vi è un pò di differenza ovviamente ma più o meno le caratteristiche del materiale sono quelle. Ha una buona resistenza a lavorare vocino a parti calde e si presta davvero a tanti usi...basta stare attenti a progettare tenendo margine per l'adesione dei layer non fantastica

Del pla sto sfruttando la maggiore rigidità dove mi è necessaria ma la resistenza in se è inferiore. E è buono sotto il profilo dell'adesione dei layer a i particolari piccoli con tante ritrazioni lo mettono un pò in crisi.

Il nylon anche sembra essere ottimo sulla carta ma ha peggiore adesione interlayer di tutti e non è facile da gestire...ma devo ancora continuare a farci esperienza.

In conclusione meccanicamente quale è il materiale o la miscela più valida oltre a questi? Taulman, Abs, petg?

Vorrei provare il taulman ma non ho capito quale dei loro prodotti è quello meccanicamente più resistente, il loro nylon ho letto essere troppo flessibile e anche più dell'abs

Ti mancano all'appello i materiali emergenti che uniscono prestazioni tipo ABS o superiori a facilità di stampa tipo PLA.

Esempio, il Colorfabb XT, l' nGen e l'HT di imminente uscita, e il Taulmann n-vent,

XT e n-vent sono basati sul co-polimero Amphora AM1800 di eastman. [www.eastman.com]
nGen sull' Amphora AM3300 che ha proprietà leggermente inferiori ma sembra più semplice da stampare.

Non sto trovando moltissime info, mi sa che mi toccherà aspettare qualche comparativa per capirci di più. Chiunque abbia informazioni in merito, passi da queste parti


Poi ci sono da un po' di tempo materiali meccanicamente parlando interessanti ma instampabili in casa con macchine normali (per le temperature), vedi PEEK e l'Igus Iglidur.

Io personalmente diffido dai materiali caricati carbonio. Il carbonio funge quanto è fibra di carbonio: in un termoplastico che allinamento tra le fibre puoi sperare di avere?

Si, il nylon taulmann ha una certa flessibilita' anche se stampato con infill 100%, ho provato. Ha una resistenza da paura, ma scordati la rigidita' del PLA. Occhio che dire taulmann non vuol più dire nylon e basta. Ormai fanno di tutto

Edited 1 time(s). Last edit at 03/08/2016 07:10PM by pivan.

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Disclaimer: io ce la metto tutta a darti consigli sensati, sta a te non incendiare nulla :-)
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Scusate l'ot........ do solo un parere sul nylon..... nello specifico proprio il Taulman (618)............ ha un difetto "atroce"..... è"umidità fatta plastica"....... ho dovuto "categoricamente" eliminarlo dagli esperimenti a più materiali...
Se uso il nylon...... non si attaccano neppure gli altri materiali e si sfalda tutto.... pure il pla.... impossibile in altro modo...
So che è colpa dell'umidità ma è impossibile da rimuovere totalmente.... e quella che rimane basta e avanza........

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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allora il Nylon potrebbe andare bene come materiale di supporto.

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Roberto
Geeetech Prusa I3 Pro-B - Marlin Kimbra - Repetier Host + Slic3r
Scheda Mega 2560 + RAMPS 1.4 - Estrusore MK8 bowden e Hotend IeC Terminator con nozzle da 0.40 - Filamento 1.75
Barre trapezie.

Quote
RobbyI3
allora il Nylon potrebbe andare bene come materiale di supporto.

magari..... ma se usando il nylon non si attacca neppure il resto a cosa mi serve?....

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Davide
Immagina e Crea
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Nel frattempo ho fatto parecchi altri esperimenti...

Il caricato carbonio per me è eccellente sotto tutti gli aspetti...tranne che tritano macchina ed ugello e per trovare le giuste configurazioni, ma risultato davvero notevole.

Ho provato l'Ngen e.....Sorpresa!!!!! Probabilmente sarà il sostituto del pla per quanto mi riguarda, ha solo il difetto di pochi colori disponibili, in pratica unisce i vantaggi di abs e pla:
-nessun odore
-facile da stampare (aggiungo molto facile e sto avvicinando i 100mm/s, oltre è da testare)
-aspetto lucido (si scambia facilmente per pla a occhio)
-rigido come il pla ma con resistenza a rottura dell'abs
-resistenza al calore quasi come l'abs! Mentre il pla già a 60 gradi perde rigidità
-si rompe di netto flettendo poco prima di "esplodere" letteralmente
-non ha stirene...questo non vuol dire che magari faccia bene
-flessione dei pezzi in stampa quasi del tutto assente e adesione al piatto buona ma inferiore al pla (uso piano riscaldato ma senza dover usare le temperature dell'abs)...comunque ho stampato pezzi di 10cm senza lacca ne piatto troppo pulito
-adesione interlayer migliore di abs e pla
-in teoria è il durevole nel tempo e resistente gli uv più di molti altri materiali

In sostanza e' un materiale eccezionale...per i miei usi è il futuro rispetto al pla! Ma in certi campi in cui serve più flessibilità o l'aspetto opaco non sostituisce del tutto l'abs.

Ho anche del taulmann 645 da testare prossimamente, esun plus, del petg caricato fibra di vetro e altro...sto investendo un sacco in materiali ma spero siano spesi bene.

per me il materiale che sostituirà il pla dovrebbe avere anche la capacità di essere "lisciato" con un solvente come l'abs.

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Alessandro

Prusa I3 Rework molto modificata - Taurino Classic - Ramps 1.4 - Driver DVR8825 - Titan Extruder e Hotend E3D V6 - Bltouch originale - Firmware MarlinKimbra - Cura - Repetier Host

Non so dirti nulla per quello sull' Ngen. Non ho provato ( in genere non mi servono pezzi estetici ma funzionali e la stampante mi da già quanto necessario)

Quote
immaginaecrea

magari..... ma se usando il nylon non si attacca neppure il resto a cosa mi serve?....

Ah pensavo che almeno un po' attaccasse, se è così allora il nylon sarà un materiale che non proverò mai.

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Roberto
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Il Nylon funziona "decentemente" se la bobina è "nuova" e ben protetta dall'umidità...... bastano poche ore in "aria libera" per trasformarlo in una "spugna" sbuffante"...... e da li in poi....... ciao layer attaccati.......

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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Praticamente allora andrebbe bene per fare le spugne.

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Roberto
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A me piace l'idea di fondo di questo post di creare una sorta di lista dei materiali speciali..una cosa simile a quella che ho fatto con il pla. Purtroppo credo che le prove debbano essere fatte da una sola persona, o meglio, dalla stessa stampante, perchè solo così si possono apprezzare davvero le differenze..

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Andrea Lillia
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Io spezzo la solita arancia per il mistrattato PLA: non fa odore si stampa facilmente, è tra i più green sul mercato, e meccanicamente è assolutamente fantastico, cristallizza, quindi non flette ma tende a spezzarsi quando supera il suo limite ma questo non può essere visto come un difetto, è una caratteristica; se ci si sforzasse un po di più a imparare a stamparlo non sarebbe male. L'ABS di contro è il corntrario, ma siccome non è biodegradabile è ritenuto "migliore": io gli ABS che ho provato li ho trovati tutti abbastanza scarsi meccanicamente, marchi di ABS stile "LEGO" per intenderci si contano sulle dita della mano di un monco, e a forza di infilarci stirene sono più simili a cere che a plastiche. Il Carbon XT è ottimo praticamente un PLA con incarichi speciali, mentre l, gli altri citati purtroppo non li conosco, provvederò presto spero.
Se poi ci dici quali caratteristiche meccaniche cerchi è meglio, perchè come tu stesso hai detto, ogni materiale ha pregi e difetti, cercare il materiale definitivo è forse un po troppo..

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R2 Evo-Prometeo-Poseidon-Titan0
Multiextruder NPr3-WR4
[www.3dmakerlab.it]

mah... spendo 2 parole sul Pla... proprio perchè ne ho "consumato" davvero tanto....... bello..... ma bello eehhhhh... ma se si tratta di "vedere il sole".... non ci siamo... e non parliamo di "cristallizzazione"......... che purtroppo ne fa un materiale che "crepa" facilmente dove non ci sono "sovradimensionamenti" agli sforzi...... e/o alle vibrazioni........ e non è bello "alla lunga"......

Ma i materiali "crescono"... "tecnopolimeri" sempre più efficienti..... rimane che il "basso limite" di fusione del Pla lo relega sempre entro limiti anche troppo "definiti"... ed altri "polimeri crescono"....
Il PetG lo reputo uno dei migliori materiali che a tutt'oggi ho potuto valutare.... Abs e Policarbonato fanno un "mix vincente" in tanti materiali..... tra cui gli "autoestinguenti", Abs e fibra di carbonio.... sembra un altro mix di successo..... e non vedo l'ora di avere disponibili materiali che siano una via di mezzo tra il "peek" e l'Abs..... fantascienza?.... credo proprio di no.....

Scusa Nicola, non è che voglio "svalutare" il Pla........ è un materiale che apprezzo e utilizzo quotidianamente... ma che relego oramai a compiti e limiti "ben definiti"......

Edited 1 time(s). Last edit at 03/10/2016 06:41PM by immaginaecrea.

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Davide
Immagina e Crea
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Anche secondo me il pla ha un impiego enorme. Anche solo per la varietà di colori disponibili. Ma lo relego a applicazioni meno specifiche o quelle estetiche...non perchè sia male, anzi è molto valido. Però ad esempio la sua bassa temperatura di fusione ne limita la resistenza...pensa un pezzo nero al sole...già rischia di arrivare a 60 gradi e perdere gran parte della sua robustezza...pensa a un oggetto lasciato sul cruscotto di un auto...quasi si squaglia in estate.

Ecco qualcuno ha già provato cosa succede ai materiali esposti a sole, acqua e tutto di più? Se il pla regge al esempio un anno di esposizone esterna a freddo e sole? Io ho fatto qualche prova in bagno di oli per meccanica e tutti se la sono cavata, prove di resistenza più o meno empiriche ed altro.

L'abs non è la soluzione a tutto perchè è troppo flessibile spesso. ma ha l'aspetto opaco che in alcune cose che faccio mi serve e la flessibilità talvolta è utile.

Materiale definitivo non c'è perchè chiaramente dipende dall'uso specifico, ma le caratteristiche meccaniche sono più o meno "misurabili" intendo resistenza meccanica, resistenza al calore, agli uv, agli agenti, flessibilità ecc

Io sto petg devo provarlo di sicuro

Ok parliamo della carta ... altamente infiammabile e l'acqua non la può vedere...è un pessimo materiale? se non si discrimina la destinazione d'uso il discorso ha poco senso; ABS, PETG e Nylon, sono meno adatti per alcuni componenti strutturali, più adatti per altri. Il PLA resta ad oggi il più rigido e cristallino materiale stampabile e strutturalmente, meccanicamente parlando, è il migliore, ed è tanto poco fragile che viene usato per apparecchi elettromedicali; ovvio , bisogna evitare di stampare in giardino ad agosto, o sotto un temporale .
In questo clima di euforia nascono ogni giorno materiali "miracolosi" che poi alla prova fanno pena. Oggi fanno passare i materiali base come schifezze se non sono caricati con sale del mar Nero o fieno del Belise...scusate ma io evito di farmi intortare con materiali da 40€ al kg quando il pellet costa 1,5€...poi ognuno fa come crede. Resta di fatto che se si guardano le prove dei materiali in molti test i materiali "meno nobili" sono ancora i migliori. Ad oggi non c'è un solo materiale "nuovo" che ho provato che varrebbe la pena adottare per lo scarsissimo miglioramento in rapporto al costo. Continuerò a testarli ovviamente, nella speranza di trovare qualcosa di davvero interessante, ma fino ad allora PLA ABS PETG e HIPS resteranno per me i materiali principali.

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R2 Evo-Prometeo-Poseidon-Titan0
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Sul fatto che i materiali non ci guadagnino da una "carica"..... mi sembra un poco eccessivo.
Personalmente reputo l'Abs-Pc uno dei materiali più difficili da stampare... ma alla prova dei fatti ha la stessa rigidità del Pla con tutti i vantaggi dell'Abs.... di conseguenza il fatto di aggiungere "policarbonato" non ha certo "peggiorato le cose"...

Per gli "autoestinguenti".... che dire..... difficile che qualcuno ne abbia apprezzato le qualità se non gli ha preso fuoco la stampante fatta con quel materiale....
E, ad una prima prova anche il Carbonfill non mi risulta per nulla male.... anzi...

Non è detto quindi che "salti all'occhio" il vantaggio di una carica di materiale piuttosto che un altro..... ma non è neppure detto che non ne traggano il debito vantaggio.... fermo restando che se non se ne sfrutta le prerogative..... un materiale vale l'altro.....

Poi che PetG, Abs, Pla e Hips rimangano i più "usabili".... diciamo che sono i più "conosciuti"...... ma sono proprio dell'idea che i polimeri stiano migliorando sia in quantità che in "peculiarità".... e non di poco.....

Dimenticavo che il Pla non va "solo" stampato all'ombra....... ho avuto diversi casi di oggetti dimenticati in macchina d'estate..... e fusi ignobilmente stile gli orologi di Dalì....... quindi sarà anche un gran materiale ma il range di temperature di utilizzo lo relega proprio a condizioni "ben definite".......

Edited 1 time(s). Last edit at 03/13/2016 01:13PM by immaginaecrea.

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Davide
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ma credo fermamente a quello che dite, ma.....
ho una clips nel cofano motore di un Defender, ci ho fatto un po' di Sahara, Mauritania, Marocco e Algeria, anche guidando 10 ore di fila in fuori strada, in fuori pista con il motore bello caldo e la mia clips è ancora li, ho fatto un porta GPS, Algeria estate, 50° all'ombra, ma di ombra poca, posto sul cruscotto, 30 gg. tornato imbarcato ma ancora funzionante.
Sono molto convinto che i materiali miglioreranno molto, ma sara la nostra sperimentazione a dare il giudizio definitivo, che definitivo non sarà ma solo soggettivo sia per la stampante usata sia per l'uso che vorremmo/dovremmo farne, sia per il risultato desiderato, estetica, robustezza, rigidità.....

In PLA tanbruk? Sicuro che non ti hanno fregato ed era PLA caricato titanio al 90%? :-P

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PLA solo PLA, ma provate, prendete uno scarto fatto in PLA e fissatelo nel cofano motore, non sul motore o sullo scarico che puo raggiungere i 600°, ma sulla batteria, sul servo freno, sul manico dell'astina di livello dell'olio, poi di tanto in tanto guardate come si riduce.....

Non l'ho più a disposizione ma se ti potessi far vedere come si era ridotto questo carter della chiave sulla macchina di un amico lasciata al sole "a Bologna" non in Mauritania, con le chiavi infilate nel cruscotto.... capiresti che... o quello che usi tu non era Pla, o hai una coibentazione del motore e del cofano che non fa superare i 60°...... perchè basta arrivare li che il Pla diventa "burro".....

Dimenticavo che se "appoggi" qualcosa su una superficie calda ma non c'è nulla che fa trazione sul pezzo..... non è che hai un "budino", quindi difficilmente si deformerà anche a temperature superiori..... ma prova solo a mettere una vite passante e stringila abbastanza... tanto il pla è rigido.... ..... dopo i 60° te ritrovi "annegata" nella plastica......

Edited 2 time(s). Last edit at 03/15/2016 05:32AM by immaginaecrea.

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Davide
Immagina e Crea
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Si ma come sempre in sto mondo ognuno parla giustamente per la sua esperienza ma poi alla fin fine dobbiamo decidere di "cosa stiamo parlando" altrimenti non si arriva da nessuna parte :-)
Perchè ci sono le esperienze personali e ...come direbbe crozza-zichichi ... la sciiiiiienza..

La scieeeeenza per esempio ci dice che ogni polimero amorfo ( i polimeri le cui catene non sono sistemate in cristalli ordinati, ma sono solo sparpagliate, anche se sono allo stato solido e il PLA lo è) oltre a una temperatura di fusione (melt temperature, Tm nei documenti) che ci è utile per stamparlo, ha una sua temperatura di transizione vetrosa (o glass transition temperature, per questo nei documenti spesso indicata come Tg). (Nota anche, in alcuni lavori, come temperatura del cruscotto di davide).

La transizione vetrosa avviene a temperature diverse a seconda del PLA che abbiamo davanti e può dipendere da compsizione del materiale (tecnicamente: Il PLA ha caratteristiche di polimero amorfo o semi-cristallino a seconda della percentuale presente dei due stereoisomeri L e D e queste % cambiano le proprietà), processo di produzione, e cose extra (filler, coloranti, impurità).
Tanto per chiarire: esistono processi produttivi che portano la Tg a 18°, e si parla sempre di PLA... eppure è un materiale che ha la rottura da allungamento al 200% della lunghezza e può essere stampato "in bolle" (film a uso alimentare).

L'aggiunta di talco al PLA cambia il modo in cui il materiale cristallizza... aumenta di un poco la Tg e lo fa cristallizzare più in fretta, ergo, materiali caricati con opportune cariche minerali hanno prestazioni teoricamente migliori.
Etc..etc..etc... . buona lettura, c'è un mondo... e non sono un chimico ne' un ingegnere dei materiali, quindi perdonate eventuali castronerie

Fonti:

[www.uhde-inventa-fischer.com]
[pslc.ws]
[amsdottorato.unibo.it]
[www.4spepro.org]
[dspace.lboro.ac.uk]

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[www.thingiverse.com]

Questa è la clips, spero di aver messo bene il link, ha una vite da 3mm sotto che attraversa la piastrina di metallo e fissa il tutto in modo corretto ,il liquido di raffreddamento di questo motore viaggia tra gli 88° e i 100° e la clips è posta sopra il radiatore, la foto è della mia auto che è stata in Africa.
Il sospetto che sotto la dicitura PLA ci sia un mondo di prodotti diversi è venuto anche a me, quello della foto è della Orbi-Tech denominato PLA 45.
Ripeto, sicuramente le nostre esperienze sono il solo riferimento sicuro.

Bha..... sarà che non ho un Pla in casa che mi regge più di 50°/60°, sarà che non sono un chimico neanche io..... fatto sta che il Pla che acquisto "normalmente", in lungo ed in largo per il mondo, se sottoposto a temperature superiori ai 50° si deforma che è una bellezza.... esperienza personale? sicuramente.... ma avendo avuto la possibilità di testare tanti materiali.... la media credo riconduca a quel risultato.....

Poi, come giustamente sottolineato con tanto di "tesi di laurea" da Ivan, i polimeri si distinguono anche per le cariche.... e di roba "pura" adesso ne gira poca.... almeno così mi diceva il mio "spacciatore personale"...... di materiali plastici naturalmente.... cosa avete capito......

Ragion per cui..... vedasi discussione in corso...... proprio la composizione chimica "fa il materiale"... e col fatto che tutto è "in evoluzione estrema"..... mi aspetto davvero grandi risultati dai materiali e relative cariche.... e chissà.... magari anche dal Pla.... in versione "drogata"...... almeno sappiamo che non è "tossico"...

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Davide
Immagina e Crea
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Tossico forse no, ma crea dipendenza da stampa........voi la guardate ancora stupefatti mentre lavora? io si

Anche io!!!

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R2 Evo di NicolaP doppio estrusore, Simplify3D

..... eheheh..... bello sapere di "condividere"...... mi capita... non solo quotidianamente... ma proprio "sistematicamente".....

devo ammettere però che faccio lo stesso con qualsiasi problema affronto........ lo "fisso all'infinito".......

Edited 1 time(s). Last edit at 03/15/2016 10:10AM by immaginaecrea.

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Davide
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E' chiaro che, quando stampa di notte, non mi alzo per vedere cosa fa! Magari ci penso ed aspetto, pazientemente, la mattina per vederne i risultati!
La cosa più affascinante che mi capita è di seguire in real-time simplify3d la costruzione del pezzo mentre la stampante lo costruisce realmente, per me è fantastico!

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R2 Evo di NicolaP doppio estrusore, Simplify3D

[pinocchio mode] no no.... io mi alzo "anche di notte" per vedere cosa fa..... [/pinocchio mode]

il discorso è che non è tanto il "cosa" sta facendo, che per quanto affascinante è fine a se stesso..... è sempre il "come lo sta facendo" che mi interessa.... da li ho capito alcune "dinamiche" della stampa 3D in fdm.... e quelle che devo ancora capire.............

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Davide
Immagina e Crea
Progetto Flusso canalizzatore 4 vie
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Devo dire che io sono abbastanza fiducioso nella mia stampante e, se per caso, dovesse andare storta la stampa non ne farei un cruccio perché stampo solo per diletto...!!!
Arriverà senz'altro il momento in cui andrà storto qualche cosa (Murphy insegna) ma, fino ad oggi, tutto ok.! La stampa più lunga che abbia mai fatto è durata 36 ore ed è venuto fuori un capolavoro a 0,15, mai stato così soddisfatto! Considerato anche la mia grande inesperienza: la mia prima stampa in assoluto è partita alla fine di novembre scorso....!!!!

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R2 Evo di NicolaP doppio estrusore, Simplify3D