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Rendere Liscio un Oggetto di Stampa 3D: Ottenere una Finitura Perfetta
La stampa 3D è ormai una tecnologia consolidata che offre enormi possibilità creative, ma spesso i modelli stampati presentano superfici irregolari e...
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Weerg staff : Jul 26, 2021
Dalla sua nascita negli anni '80 la tecnologia di stampa additiva, chiamata anche solamente stampa 3D, si è evoluta in varie tecnologie. Di seguito metteremo a confronto i due metodi di attualmente più popolari e versatili di stampa 3D: la popolarissima stampa a filo FDM e l' innovativa Multi Jet Fusion che, presentata nel 2016 da HP, ha rappresentato il più importante passo in avanti della tecnologia additiva degli ultimi anni.
Una stampante a filo FFF (Fused Filament Fabrication) o FDM (Fused Deposition Modeling) è una stampante 3D che viene più spesso utilizzata nello sviluppo di progetti iniziali e nella prototipazione. Il materiale (plastica fusa) viene depositato da un sistema a tre assi in strati singoli, per poi fondersi insieme e formare il modello 3D. I bassi costi di acquisto, su Amazon trovi stampanti FDM a partire da poco più di 100€, e la relativa semplicità d'uso rendono questa tecnologia la più diffusa tra i makers.
Nella tecnologia FDM, un filamento a) di materiale plastico viene alimentato attraverso una testa mobile riscaldata b) che lo fonde ed estrude depositandolo, strato dopo strato, nella forma desiderata c). Una piattaforma mobile e) si abbassa dopo che ogni strato è stato depositato. Per questo tipo di tecnologia di stampa 3D sono necessarie strutture di supporto verticali aggiuntive d) per sostenere le parti sporgenti. Source: Wikipedia by Paolo Cignoni
Il file 3D del modello che si desidera stampare viene elaborato da un software di slicing (i più utilizzati e semplici da usare sono Cura, Simplify3D e PrusaSlicer), che lo "affetta" in livelli dello spessore desiderato e contemporaneamente genera un file in G-code che descrive alla stampante i movimenti degli assi necessari alla creazione del pezzo stesso. Quindi la stampante FDM scioglie il filamento di plastica solida e lo estrude da un ugello strato per strato, formando così l'oggetto 3D sul piano di costruzione. Gli strati hanno generalmente uno spessore che va da 0,1 mm a 0,5 mm, ma che può anche essere al di fuori di questi valori in base alle finalità d'uso dell'oggetto che si sta creando.
Processo di stampa: estrusore di stampa (1), materiale depositato (2) e piano di costruzione (3).
Source: Wikipedia by Paolo Cignoni
I due materiali più utilizzati nella stampa FDM sono ABS (acrilonitrile butadiene stirene) e PLA (acido polilattico). Entrambi sono economici e disponibili in vari colori.
La stampa FDM offre un buon range di materiali. Fonte: filament to print
FACT: Stampanti FDM professionali con prezzi che partono da 25K€ e che dispongono di camere riscaldate e ugelli che stampano ad oltre 500 gradi e possiedono meccaniche adeguate possono realizzare pezzi tecnici funzionali ad alte prestazioni. Tra questi i più diffusi sono Peek, Carbon Peek, Ultem ed altri materiali adatti all'uso industriale e di metal replacement.
Fact: esistono printing farm con oltre 500 stampanti FDM.
Printing farm FDM: nell'immagine la printing farm di Prusa con oltre 300 stampanti FDM
Multi Jet Fusion è un metodo di produzione additiva inventato e sviluppato dalla società Hewlett-Packard (HP) e lanciato sul mercato nel 2016.
Le parti finali presentano finiture superficiali di qualità, ottima risoluzione e proprietà meccaniche più coerenti rispetto a processi come la sinterizzazione laser selettiva o FDM.
Multi Jet Fusion utilizza una matrice a getto d'inchiostro per applicare selettivamente agenti di fusione e dettagli su un letto di polvere di nylon o altro materiale, che vengono poi fusi da elementi riscaldanti in uno strato solido. Dopo ogni strato, la polvere viene distribuita sopra il letto e il processo si ripete fino al completamento del pezzo.
Al termine del processo di stampa, la build box viene rimossa dalla stampante. Un operatore estrae con cura i pezzi dalla scatola di costruzione e rimuove la polvere residua con vari sistemi di pallinatura.
Per approfondire l'argomento ti suggeriamo di leggere: Che cos'è la stampa 3D MJF?
Schema del processo Multi Jet Fusion (MJF): (a) fasi 1-5 del processo di fusione; (b) unità di costruzione 3D; (c) stazione di lavorazione. Source: research gate
Le stampanti MJF offrono un limitato range di materiali che però sono molto versatili dal punto di vista meccanico. Attualmente sono cinque i materiali disponibili: PA11, PA12, PA12 GB, TPU e polipropilene. Per approfondire ulteriormente ti consigliamo di leggere: HP Multi Jet Fusion(MJF): I Principali Materiali e le loro Proprietà.
Potendo realizzare a basso costo pezzi pieni al 100%, funzionali, con design complicati e dettagliati senza bisogno di alcun supporto, questa tecnologia offre un vasto range di soluzioni, le principali sono le seguenti.
Una delle 12 stampanti HP Multi Jet Fusion installate da Weerg. Ottieni un preventivo istantaneo.
Una domanda che bisogna porsi quando ci si chiede se una tecnologia sia migliore di un'altra è: migliore per fare che cosa?
Sicuramente l'arrivo della tecnologia MJF ha segnato un balzo in avanti epocale nella semplicità di realizzazione, nella qualità dei pezzi industriali e nella capacità di competere concretamente con lo stampaggio ad iniezione.
Ma va anche detto che le stampanti FDM, sia pure con un limitato range di usi professionali, possono fornire dei pezzi visualmente accettabili ed un range di materiali notevole con un investimento che parte da circa 150 euro, contro i 500.000 euro necessari per portarsi a casa una MJF.
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