Come realizzare parti perfette stampate in 3D

La stampa 3D è un processo di produzione additiva molto diffuso, che crea oggetti tridimensionali a partire da un file di progettazione assistita da computer (CAD), molto diffuso nei principali settori dell'economia. Il processo di stampa aggiunge strati successivi di materiale per creare prodotti finali utilizzati per la prototipazione rapida, l'attrezzaggio e la produzione di parti e prodotti complessi. La costruzione di un pezzo stampato in 3D perfetto dipende da una serie di fattori, tra cui la tecnologia della stampante 3D utilizzata, il design del prodotto, l'orientamento del prodotto, il materiale utilizzato e le impostazioni di stampa.

Questo articolo tratta della riparazione di parti stampate in 3D rotte, comprese le riparazioni di plastica e di fori.

Come per la maggior parte dei processi produttivi, per ottimizzare un processo è necessario affinare diverse variabili. Lo stesso vale per la stampa 3D. Molte di queste considerazioni includono:

Tecnologia di stampa 3D - Scegliete la tecnologia di stampa 3D più adatta alle vostre applicazioni. Tra le tecnologie di stampa 3D più comuni vi sono:
Fused Deposition Modeling (FDM) - la tecnologia di stampa 3D meno costosa.
Stereolitografia (SLA) - stampanti 3D di valore
Sinterizzazione laser selettiva (SLS) - Tra le migliori stampanti sul mercato
PolyJet - Macchine di alta qualità
Ognuna di queste tecnologie ha capacità e materiali diversi.

Materiale corretto - A seconda del tipo di pezzo e dell'applicazione, è necessario decidere quale materiale di stampa 3D utilizzare. Ciò influisce sulla resistenza e sulla flessibilità del prodotto, comprese le proprietà uniche del materiale come la forza, la flessibilità e la resistenza al calore. Si consiglia di effettuare ricerche per selezionare il materiale più adatto alle proprie esigenze di prestazione.

Progettazione ottimale - Prima di stampare il pezzo, è necessario progettarlo con un programma di modellazione 3D. È opportuno considerare fattori quali lo spessore delle pareti, le sporgenze e i supporti strutturali. L'orientamento del pezzo durante il processo di stampa è un'altra considerazione importante che influisce su resistenza, precisione e qualità della superficie. Questi fattori possono influire sui tempi di costruzione, sull'uso dei materiali e sui costi.

Software - Il software di slicing prende il modello 3D e lo prepara per la stampa 3D creando i livelli per ogni stampa. La scelta del software di slicing e delle impostazioni corrette per la stampante 3D, il filamento e l'applicazione può essere importante.

Stampa e ispezione - Una volta che il pezzo è stato tagliato e pronto per la stampa, è necessario configurare le impostazioni della stampante e caricare il modello 3D. Un'ispezione aiuta a identificare i problemi che potrebbero portare a stampe non riuscite, come disallineamenti, adesione inadeguata degli strati e temperature errate dell'estrusore. Una valutazione aiuta a testare l'accuratezza e l'adattamento delle parti stampate, assicurando che siano conformi alle specifiche di progetto richieste. Inoltre, un'ispezione può aiutare a identificare eventuali variazioni nelle proprietà dei materiali del prodotto finito, contribuendo a garantire il rispetto delle proprietà meccaniche ed estetiche desiderate.

Postelaborazione - A seconda della tecnologia di stampa 3D utilizzata e del materiale stampato, potrebbe essere necessaria un'operazione di postelaborazione del pezzo. La post-elaborazione può comprendere la rimozione dei supporti di stampa, la pulizia, la levigatura, la burattatura, la verniciatura, l'attenuazione delle sollecitazioni, la polimerizzazione, ecc.

Test - È necessario testare il pezzo finito per assicurarsi che soddisfi i requisiti richiesti.

Nella scelta della migliore finitura per la stampa 3D, diversi fattori incidono in modo significativo sul prodotto finale. Questi fattori includono il materiale, l'uso finale dell'oggetto e il costo della finitura. La produzione di un oggetto altamente dettagliato richiede probabilmente un'operazione di finitura più costosa.

• Verniciatura: La verniciatura nasconde le imperfezioni e aggiunge un aspetto unico al progetto. È un'opzione economica che può essere utilizzata anche per imitare l'aspetto di altri materiali. La sfida consiste nell'ottenere una finitura uniforme su tutta la superficie dell'oggetto stampato in 3D.
• Levigatura: La stampa 3D è generalmente nota per la produzione di finiture "non proprio desiderabili". La levigatura può attenuare le imperfezioni della superficie e fornire una base per ulteriori tecniche di finitura. La levigatura può richiedere tempo e pazienza per ottenere i risultati desiderati. Le grane della carta vetrata da 100 a 600 sono comuni per la levigatura. Le spugne abrasive sono un'altra opzione alla carta vetrata.
• Lucidatura: la lucidatura è un altro metodo per aggiungere una finitura lucida a un oggetto stampato in 3D. È relativamente facile e veloce da eseguire, anche se può essere difficile ottenere una finitura uniforme su tutta la superficie.
• Galvanotecnica: La galvanoplastica consente di conferire un aspetto metallico a una parte stampata in 3D senza utilizzare i materiali compositi metallici più difficili da stampare. Questo processo funziona bene con i processi di stampa 3D come lo SLA.
• Post-lavorazione: La levigatura a vapore o la sinterizzazione laser sono operazioni utilizzate per perfezionare la superficie del prodotto. Queste tecniche di post-elaborazione possono produrre una finitura uniforme e di alta qualità, adatta a una varietà di applicazioni. Sono costose e richiedono attrezzature e competenze specifiche.

Ciascuna tecnica presenta vantaggi e svantaggi, per cui è essenziale considerare tutte le opzioni prima di scegliere la migliore finitura di stampa 3D per il proprio progetto. Non esiste una soluzione unica per la scelta della migliore finitura di stampa 3D. Diverse finiture possono essere più adatte di altre a seconda del tipo di materiale, dell'applicazione e dell'aspetto desiderato.