Problemi di adesione dei materiali nella stampa 3D: cause e soluzioni

Uno dei problemi più comuni nella stampa 3D è il problema di adesione del materiale al piatto di stampa. Si tratta di un problema che si presenta nella stampa 3D FDM e, in genere, basta qualche accortezza per risolverlo.

In questo articolo esploreremo le cause di questo problema e forniremo alcune soluzioni per risolverlo.

Cosa caratterizza l'adesione al piano di stampa?

L'adesione al piatto di stampa è la capacità della plastica stampata in 3D di "attaccarsi" al piano di costruzione durante la stampa.

Quando le stampe 3D non rimangono ferme sulla piano di costruzione, quello che ottieni sono risultati del tutto inaspettati: stampe fuori asse, materiale colato, geometrie deformate. Nel peggiore dei casi, il modello potrebbe staccarsi dal piano durante la sua stessa realizzazione, rischiando di causare dei danni anche alla meccanica della stampante 3D.

Sul mercato esistono diversi tipi di superfici comunemente usate per far aderire diversi materiali alla lastra durante la stampa. In genere, quando acquisti una stampante 3D una di queste soluzioni viene fornita direttamente dal produttore della stampante.

Le più comuni soluzioni per migliorare l'adesione dei materiali al piatto di stampa prevedono piani in alluminio, acciaio inossidabile, vetro, BuildTak, nastro Kapton, nastro PET, nastro adesivo o pellicola PEI. Ma attenzione, non esiste una superficie di stampa che va bene per qualsiasi tipo di filamento.

Per risolvere in modo definitivo i problemi di adesione dei materiali nella stampa 3D è necessario capire quali sono le caratteristiche che influenzano l'adesione al piano. Vediamole di seguito!

Facilità di adesione

Quando il filamento viene estruso sul piano di stampa, cerca di conformarsi alla superficie di costruzione. Idealmente, la plastica aderirà alla superficie di costruzione "aggrappandosi" in modo meccanico a microfessurazioni o fori, oppure agevolando l'adesione in modo chimico tramite l'uso di colle o superfici di stampa specifiche.

Nella stampa di modelli di grandi dimensioni, la superficie a contatto con la piastra di costruzione è assume molta importanza. In genere è buona norma sfruttare il brim o il raft, così da aumentare la superficie di adesione ed evitare fastidiose deformazioni dovute a ritiri sui bordi.

Espansione e ritiro termico del materiale

L'espansione termica è variazione delle dimensioni di un oggetto in base alla temperatura in cui si trova. Nella stampa 3D siamo in battaglia continua con espansioni e ritiri del materiale, questo perché portiamo le termoplastiche a variare di stato scaldandole e raffreddandole.

Le differenze di temperatura tra la parte inferiore di una stampa e la parte superiore possono causare distacchi o fessurazioni sulle superfici del modello, un problema abbastanza comune nella stampa dell ABS. Gli strati di plastica devono raffreddarsi lentamente per poter costruire un oggetto 3D, ma non tanto da causare distacco dei bordi o deformazioni.

I ritiri termici possono causare distacchi dal piatto di stampa proprio a causa di variazioni di temperatura della superficie dell'oggetto che sta a contatto col piano.

La temperatura del piano e del volume di stampa sono entrambi aspetti importanti dell'adesione al letto.

La temperatura del piano di stampa definisce quale sarà la temperatura a cui sono mantenuti gli strati inferiori e la temperatura dell'aria nella stampante definisce l'espansione termica o i ritiri delle superfici del modello.

Una temperatura uniforme durante la stampa 3D rende meno probabile la deformazione, oltre che assicurare una migliore adesione.

Livellamento e distanza dell'ugello dal piano

Per far aderire il filamento al piano, è importante che l'ugello si trovi a una distanza costante e ragionevole dal piano di stampa.

Se l'ugello si trova trova troppo vicino al piano, strapperà i materiali precedentemente posizionati o stampati, o rischierà di grattare il piano stesso. E' fondamentale che la distanza tra l'ugello e il piano sia ben impostata, così da evitare collisioni e assicurare accuratezza dimensionale.

In secondo luogo, bisogna che il piano sia ben livellato. Stampare su una superficie inclinata può essere un vero incubo.

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Cause del problema di adesione dei materiali

Cause del problema di adesione dei materiali:

1. Temperatura troppo bassa del piatto di stampa: la temperatura del piatto di stampa è un fattore importante nell'adesione del materiale. Se la temperatura è troppo bassa, il materiale non si attaccherà correttamente e potrebbe staccarsi durante la stampa.

2. Piatto di stampa troppo sporco o troppo pulito: un piatto di stampa non pulito può impedire al materiale di attaccarsi correttamente a causa di residui che facilitano il distacco. Allo stesso modo, se la superficie del piatto è troppo liscia e pulita, il materiale non riuscirà a fare adesione. Fai molta attenzione allo stato del tuo piano di stampa e assicurati che la superficie sia idonea a una corretta adesione.

3. Uso di materiale inadeguato: alcuni materiali non sono adatti per la stampa 3D e possono avere problemi di adesione. Assicurati di utilizzare materiali consigliati dal produttore della stampante o dal produttore del filmalmento che hai in uso. Alcuni materiali adeiriscono esclusivamente a superfici di stampa specifiche.

4. Calibrazione scorretta del piatto di stampa: una calibrazione scorretta del piatto di stampa può causare problemi di adesione. Assicurati di calibrarlo correttamente prima di ogni stampa.

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Soluzioni per risolvere il problema di adesione dei materiali

Soluzioni per risolvere il problema di adesione dei materiali:

1. Regolare la temperatura del piatto di stampa: assicurati che la temperatura del piatto di stampa sia adeguata per il materiale che stai utilizzando. La maggior parte dei produttori di stampanti 3D fornisce le temperature consigliate per ogni materiale.

2. Pulire il piatto di stampa: pulisci il piatto di stampa con un panno umido o un detergente per rimuovere la polvere e le particelle che possono impedire all'adesivo o al materiale di attaccarsi correttamente. Allo stesso modo, non pensare di poter stampare su una superficie perfettamente pulita con sgrassatore: il filamento non aderirà.

3. Usare adesivi: alcuni materiali possono avere bisogno di un adesivo per attaccarsi correttamente al piatto di stampa. Assicurati di utilizzare un adesivo adeguato per il materiale che stai utilizzando.

4. Calibrare correttamente il piatto di stampa: assicurati di calibrare il piatto di stampa correttamente prima di ogni stampa per garantire un'adesione ottimale del materiale.

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Consiglio bonus 1: rimuovere umidità dal filamento

Nella stampa 3D ci sono aspetti che spesso non si tengono in considerazione. Uno di questi riguarda la caratteristica capacità dei filamenti di assorbire umidità dall'aria... Si chiama igroscopia ed è una comune caratteristica dei materiali porosi.

Se il filamento per stampa 3D utilizzato ha assorbito umidità posso affermare con certezza che ti darà problemi di adesione al piano di stampa. Il motivo è semplice: l'acqua assorbita verrà a sua volta scaldata nella fase di estrusione, causando bolle, fessurazioni e deformazioni non volute.

Ho parlato in modo dettagliato di questo problema in una guida dedicata che mi sento di consigliarti se pensi di avere anche tu "problemi di umidità" coi tuoi filamenti.

Fortunatamente una soluzione ce l'abbiamo: gli essiccatori per filamenti!

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Consiglio bonus 2: eliminare il warping

Se si parla di problemi di adesione al piano di stampa, nel 90% dei casi si fa riferimento al warping.

Il warping e una deformazione dei primi strati di stampa e solitamente si presenta sui bordi o negli angoli del modello. E' causata da ritiri del materiale, in genere dovuti a:

• temperature di stampa e del piatto non idonee;
• materiale scadente o non correttamente essiccato.

Ti lascio di seguito una guida approfondita dove ti spiego anche come affrontare questo fastidioso problema:

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Consiglio bonus 3: test per stampante 3D

A volte ci ritroviamo con la curiosità di scoprire fino a che punto possiamo spingerci con le nostre stampanti 3D. Magari hai raggiunto livelli di precisione e qualità molto buoni, ma... senza fare comparazioni non puoi sapere esattamente che livello hai raggiunto!

Se hai risolto i tuoi problemi di adesione al piano e ti senti in grado di ottenere il massimo dalla tua stampante, posso consigliarti una serie di test per verificare in modo oggettivo la qialità dei tuoi modelli.

Non dovrai fare altro che seguire la mia guida, stampare alcuni modelli del tutto gratuiti scaricabili dalla community e verificarne la qualità.

Non dimenticare di mostrarci i tuoi risultati nel forum, mi raccomando!

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