Stampa di piccoli oggetti e particolari - un piccolo vademecum

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La stampa 3D, come tutte le tecnologie, ha dei limiti. Nel caso di piccoli oggetti con intricati dettagli, oltre a giocare un ruolo fondamentale la accuratezza e ripetibilità che caratterizzano la stampante usata, anche lo stesso impiego di un materiale termoplastico impone delle significative limitazioni. Quando le dimensioni del particolare da stampare si avvicinano alle diametro del filamento estruso, il materiale deposto apporta al modello in fase di costruzione un calore sufficiente a causarne quantomeno la deformazione. In gran parte, la qualità dei risultati ottenibili dipende dalla qualità della stampante utilizzata, ma influiscono altri fattori, quali (naturalmente) il filamento, il software di slicing utilizzato e la disposizione degli oggetti sul piano di lavoro.

Vediamo come questi fattori intervengono, e quali sono gli accorgimenti per stampare meglio piccoli ed intricati oggetti.

Stampante 3D

Accuratezza – Naturalmente, valori inferiori riguardo alla tolleranza, movimento minimo, ripetibilità sono preferibili, e influiscono forse più di ogni altra cosa nella possibilità di ottenere dettagli minimi.

Planarità – Lo abbiamo detto più volte, senza un piano perfettamente livellato non si va lontano. I piccoli oggetti risentono molto più di quelli grandi di eventuali errori di livellamento.

Adesione del materiale – Nei piccoli oggetti è fondamentale. Hanno generalmente modeste basi di appoggio, e tendono molto più facilmente di quelli grandi a staccarsi.

Filamento

Qualità - E’ abbastanza ovvio che per affrontare stampe “challenging” è necessario prima di tutto usare filamenti di ottima qualità. Il filamento deve avere (più che per le stampe grandi) una ottima uniformità di diametro e una buona adesione inter-layer. Più gli oggetti sono piccoli, più facilmente possono rompersi se l’adesione tra gli strati è insufficiente.

Temperatura - Più il filamento fonde a temperature elevate, meglio è. Il materiale già deposto è meno incline alla deformazione dovuta alla deposizione di nuovo materiale. Per questo è significativo poter contare anche su un estrusore in grado di raggiungere temperature elevate e supportare quindi più materiali.

Stato di transizione – E’ importante che la temperatura di transizione del filamento sia più distante possibile da quella di lavoro, in modo che il nuovo materiale estruso non influenzi eccessivamente quello già deposto.

Software di Slicing

Caratteristiche generali – Ovviamente, le strategie dei percorsi di deposizione sono determinanti per ottenere un buon livello di dettaglio. Importanti la qualità dei riempimenti sui piani e sugli spigoli, la velocità di deposizione dei profili esterni e non ultime le strategie di traslazione e gli attacchi tra un oggetto ed un altro: stiamo stampando particolari delicati, che possono staccarsi anche per impatti minimi!

Gestione del raffreddamento – Nella stampa di piccoli oggetti la presenza di una ventola e la sua corretta gestione sono cruciali. Troppo raffreddamento può ridurre l’adesione inter-layer; troppo poco raffreddamento può causare la deformazione o la fusione dei dettagli.

Supporti – Non ce ne dimentichiamo. Una piccola, delicata parte stampata bene ma con supporti difficilmente rimovibili significa solo spreco di filamento. La rimozione dei supporti deve essere sufficientemente semplice da non compromettere la fragilità del modello!

Disposizione degli oggetti

Quantità di oggetti – I piccoli oggetti sono “gregari”… non amano la solitudine. La questione è semplice: se l’estrusore insiste eccessivamente, layer dopo layer, su una zona di lavoro molto piccola, la deforma o la fonde irrimediabilmente. Qui non è più questione della qualità della stampante, del filamento o del software: è questione di fisica. Di conseguenza, è opportuno stampare più oggetti insieme. In questo modo, dal momento che la deposizione avviene per strati, l’estrusore sarà costretto a spostarsi di oggetto in oggetto per ciascuno strato, dando modo allo strato precedente di raffreddarsi a sufficienza.

Tipologia degli oggetti - E’ opportuno, se sono presenti oggetti “appuntiti” (es., piramidi, coni e similari), che vengano collocati sul piano di lavoro anche oggetti “più alti” rispetto a quelli “appuntiti”. Bisogna fare in sostanza in modo che gli ultimi layer deposti (appunto quelli più in alto) abbiano una superficie sufficientemente ampia da consentire un adeguato raffreddamento dello strato precedente.