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Materiali di stampa
La stampa 3D FDM può utilizzare una vasta gamma di materiali, ognuno con caratteristiche specifiche che ne determinano l'applicazione ideale.
PLA
È uno dei materiali più popolari grazie alla sua facilità di stampa. Derivato da risorse rinnovabili come l'amido di mais, è biodegradabile e adatto per prototipi, modelli educativi e oggetti decorativi. Tuttavia, non è particolarmente resistente al calore e all'umidità.
PETG
Con una maggiore resistenza rispetto al PLA, il PETG è più resistente all'umidità e offre una buona combinazione di flessibilità e rigidità. È perfetto per oggetti funzionali, come contenitori e accessori per uso quotidiano, grazie alla sua resistenza e facilità di stampa.
PLA CF e PETG CF
Questi materiali sono composti da PLA o PETG arricchiti con fibre di carbonio, che conferiscono maggiore rigidità e resistenza meccanica. Sono particolarmente utili per applicazioni che richiedono maggiore solidità e leggerezza.
TPU
Flessibile e gommoso è ideale per stampare oggetti che richiedono elasticità come guarnizioni, cavi e componenti di abbigliamento. La sua capacità di deformarsi senza rompersi lo rende perfetto per applicazioni più dinamiche.
ASA
Simile all'ABS, ma con una resistenza maggiore agli agenti atmosferici e ai raggi UV, l'ASA è perfetto per applicazioni all'aperto. È resistente, durevole e facilmente lavorabile.
NYLON
Un materiale estremamente resistente e durevole, molto utilizzato per la realizzazione di componenti funzionali, ingranaggi e attrezzature che richiedono un'alta resistenza meccanica e termica.
I vantaggi della stampa 3D FDM
La stampa 3D FDM presenta numerosi vantaggi che la rendono una delle tecnologie più diffuse nel mondo della prototipazione rapida e della produzione di oggetti funzionali.
Versatilità dei materiali
Uno dei principali vantaggi della stampa 3D FDM è la sua capacità di utilizzare una vasta gamma di materiali, inclusi plastica, elastomeri e materiali compositi, che la rende adatta a una varietà di progetti. Il processo di deposizione di strati successivi consente di produrre parti con geometrie complesse e personalizzate, senza la necessità di processi di produzione complessi.
Velocità ed efficienza
Rispetto ad altre metodologie, la stampa 3D FDM è generalmente più veloce. Anche il processo di post-elaborazione in FDM è meno intensivo, poiché non richiede la rimozione di supporti complessi o la gestione di resine liquide, come accade in SLA o DLP (Digital Light Processing).
Costo competitivo
Un altro aspetto che rende la stampa 3D FDM competitiva è il suo basso costo di produzione, che consente di realizzare prototipi e produzioni in serie a un prezzo significativamente inferiore rispetto ad altre tecnologie come l'SLS. La FDM, infatti, è ideale per applicazioni in cui velocità e flessibilità sono cruciali, come nella produzione di prototipi funzionali, pezzi di ricambio e accessori personalizzati.
Resistenza meccanica
Un aspetto importante della FDM è la sua capacità di produrre oggetti resistenti e funzionali, che possono essere utilizzati direttamente senza necessitare di ulteriori trattamenti. Le parti prodotte con la stampa 3D FDM presentano un'elevata resistenza meccanica, sopportando sollecitazioni e forze anche considerevoli.
Sostenibilità
Un ulteriore vantaggio della FDM è la sua sostenibilità rispetto ad altri metodi di produzione, grazie all'uso di materiali che possono essere riciclati, come il PLA, che è derivato da risorse rinnovabili. Inoltre, la produzione in loco riduce il bisogno di trasporti e l'uso di risorse per la produzione di oggetti in grandi volumi, favorendo così un processo di produzione più ecologico.
Difetti Estetici nella Stampa 3D FDM
Nella stampa 3D, come in altri processi di creazione, l'oggetto finale potrebbe presentare alcune imperfezioni estetiche.
Effetto gradini
Le superfici di un oggetto stampato non sono perfettamente lisce, ma osservandole da molto molto vicino, sembrano composte da minuscoli strati sovrapposti. In una parete verticale, l'ugello deposita strati perfettamente allineati, generando una superficie quasi continua. Nelle zone inclinate o curve, l'angolazione di deposizione genera invece un effetto a "gradini", dove ogni singolo strato diviene parzialmente visibile. Questo accade perché la stampa 3D FDM costruisce gli oggetti depositando materiale strato dopo strato, come se costruiste un edificio mattone dopo mattone. Ogni strato ha uno spessore minimo (solitamente tra 0,1 e 0,3 mm), e questi strati, quando l'oggetto ha superfici inclinate, diventano visibili.
Warping
Il warping è un fenomeno in cui i bordi di un oggetto stampato tendono a sollevarsi e deformarsi, quasi come se l'oggetto cercasse di arricciarsi. Questo accade per un principio fisico semplice: i materiali plastici, quando si raffreddano, tendono a contrarsi. Non tutti gli strati dell'oggetto si raffreddano allo stesso modo. I bordi, che sono più esposti all'aria, si raffreddano più velocemente del centro. Questa differenza di temperatura provoca una contrazione disomogenea, facendo sollevare i bordi.
Stringing
Durante lo spostamento, l'ugello potrebbe lasciare sottilissimi filamenti di plastica, come ragnatele sottili e irregolari che si formano tra le parti. Questo accade perché il materiale plastico, quando è riscaldato, diventa molto "fluido". Durante lo spostamento dell'ugello tra due punti, una minima quantità di materiale può fuoriuscire, creando questi sottili "fili" che si raffreddano rapidamente nell'aria.
Sotto estrusione
La sotto-estrusione è un difetto in cui alcuni strati, o nei casi peggiori intere zone dell'oggetto, appaiono incomplete o sottili, come se il materiale non fosse stato depositato completamente. Questo fenomeno può accadere perché il materiale plastico non viene erogato in modo costante, creando zone più sottili o addirittura vuote.
La nostra esperienza decennale nel settore ci permette di avere una qualità di stampa sempre migliore.
Supporti di stampa: cosa sono e perché sono necessari
Nella stampa 3D FDM, i supporti di stampa sono strutture temporanee necessarie per sostenere le parti a sbalzo o con angoli estremi. Gli oggetti stampati in 3D si costruiscono strato dopo strato, e ogni nuovo strato richiede una base stabile su cui appoggiarsi. Quando il modello presenta sporgenze o geometrie che non poggiano direttamente sul piano di stampa, i supporti diventano fondamentali per garantire la riuscita della stampa.
Perché sono necessari i supporti per le parti a sbalzo?
Le parti a sbalzo sono sezioni di un modello che sporgono oltre i 45 gradi rispetto alla verticale. Senza supporti, il materiale estruso non avrebbe una base stabile su cui solidificarsi, causando cedimenti, deformazioni o mancata adesione. I supporti agiscono come una struttura provvisoria che consente al materiale di essere depositato correttamente, mantenendo la forma desiderata durante l'intero processo di stampa.
Esempi di situazioni in cui i supporti sono indispensabili includono:
- Sporgenze estese: Parti del modello che si protraggono oltre una base solida.
- Cavità e sottosquadri: Geometrie interne o inferiori rispetto al piano di stampa.
- Angoli acuti: Zone con inclinazioni superiori a 45 gradi rispetto alla base.
Difetti estetici dovuti ai supporti di stampa
Nonostante la loro utilità, i supporti possono lasciare segni o difetti estetici sull'oggetto finale. Questo avviene perché il materiale del supporto, una volta rimosso, può lasciare tracce superficiali che richiedono un post-processing per essere eliminate.
I principali difetti legati ai supporti sono:
- Segni di adesione: La zona dove i supporti si attaccano all'oggetto può apparire ruvida o leggermente irregolare. Questo accade poiché il materiale del supporto si fonde leggermente con la superficie dell'oggetto durante la stampa.
- Residuati di materiale: Piccole quantità di materiale possono rimanere attaccate alla superficie anche dopo la rimozione del supporto.
- Deformazioni locali: La rimozione forzata dei supporti può causare piccole imperfezioni alla superficie o scheggiature, soprattutto in modelli con geometrie delicate.
Come minimizzare i difetti estetici dei supporti
La gestione dei supporti richiede un'attenta configurazione dei parametri di stampa. Tra le strategie per ridurre i difetti:
- Orientamento oggetto: posizionare l'oggetto in modo da "nascondere" la parte supportata in una zona non visibile dell'oggetto. Ma non sempre è possibile
- Post-processing: L'uso di strumenti abrasivi o chimici consente di levigare le aree interessate, restituendo una finitura omogenea.
I supporti sono indispensabili per garantire la riuscita della stampa di modelli complessi, ma una configurazione corretta e tecniche di post-processing adeguate possono limitare al minimo i loro impatti estetici.