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Stampante 3D FDM: Controllo del processo di stampa e finitura del pezzo

Controllo del processo di stampa e finitura del pezzo su una stampante 3D FDM (Fused Deposition Modeling).
Controllo del processo di stampa e finitura del pezzo su una stampante 3D FDM (Fused Deposition Modeling).
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Dopo aver messo in moto la stampa si potrebbe pensare che non rimanga altro se non attendere di avere in mano l'oggetto stampato, non è esattamente così.
Durante il processo di stampa a causa di problemi di calibrazione, di settaggi errati oppure per semplice sfortuna, si possono presentare diversi problemi. Se invece la stampa ha avuto successo ci sarà comunque bisogno di una fase di post-produzione infatti è molto difficile ottenere direttamente un pezzo "pulito". In questo capitolo tratteremo la fase di controllo della stampa sino a ottenere un pezzo finito.

Primo Layer

Dobbiamo controllare che tutto vada bene sin dal primo layer: la posizione è quella che abbiamo visto nell'anteprima dello slicer? Il filamento viene estruso senza intoppi? Estrusore e letto di stampa si muovono in modo opportuno? Qualora sia necessario è il caso di interrompere la stampa, scovare il problema e ricominciare dal primo strato. Da ricordare per i neofiti: “mai aver paura di fermare una stampa”, se abbiamo l’impressione che qualcosa vada storto è sempre meglio evitare ulteriori problemi e ricominciare da capo. Una stampa fallita malamente può comportare anche problematiche gravi per la stampante quindi “meglio prevenire che curare”. Se, invece, il processo sta procedendo senza intoppi possiamo controllare la qualità della stampa.
Ancora, facciamo attenzione al primo layer, spesso ci permette di comprendere se otterremo un successo o un fallimento.
Dal deposito del primo strato possiamo verificare la distanza tra letto e ugello ottenuta durante il livellamento del letto: è corretta? Le linee che si vengono a creare per la costruzione del pezzo devono essere costanti e omogenee. In questo modo sapremo se il letto è perfettamente calibrato rispetto all'estrusore. Se riscontriamo disomogeneità durante l’estrusione è molto probabile che il letto non sia perfettamente in linea e questo può causare il distacco prematuro del pezzo dal letto di stampa.
È fondamentale trovare la giusta distanza cosa che può richiedere diversi tentativi. L’ugello, infatti, può trovarsi troppo vicino o troppo distante dalla piattaforma e i risultati di ciò, molto visibili, sono risolvibili con un ri-livellamento del piatto.
Per meglio capirci, nel caso in cui la distanza sia eccessiva, il filamento risulterà molto sottile, poco aderente o addirittura staccato dal letto, condizione che porterà certamente un distacco prematuro del pezzo. Al contrario, se non ci fosse abbastanza spazio di estrusione, otterremo un filo eccessivamente schiacciato o, addirittura, nessun filo se l’ugello è completamente a contatto con il letto. Questo potrebbe danneggiare la stampante: l’estrusore infatti continuerà a spingere un materiale che non può avanzare sforzandosi inutilmente. Inoltre il filamento sarà mantenuto per troppo tempo all'interno del blocco riscaldante degradandosi e creando blocchi interni.

Supporti e riempimento

Ora che che il primo layer è andato a buon fine possiamo senterci molto più sicuri sulla stabilità e sull'adesione del pezzo. Possiamo, quindi, controllare successivamente se le impostazioni di stampa settate nello slicer siano state efficaci.
In primis meglio controllare se i supporti, qualora ci fossero, abbiano fornito un sostegno adeguato alle parti "fluttuanti". Possiamo incappare in diversi problemi, facilmente risolvibili anch'essi. Il supporto potrebbe essersi staccato prima di aver adempiuto al suo dovere, il che potrebbe implicare che la struttura non fosse abbastanza solida da reggere il suo peso. In altri casi un supporto potrebbe essere totalmente mancante a causa di un errore di calcolo durante la fase di slicing. Per migliorare la situazione possiamo aumentare la densità dei supporti nelle impostazioni personalizzate dello slicer. In futuro parleremo di come controllare con più libertà tutte le opzioni di creazione dei supporti, in modo da ottimizzare tempo di stampa, utilizzo di materiale e qualità del pezzo finale.
Altra caratteristica da controllare in fase di stampa è il riempimento del modello. Esso, oltre che essere importante per la resistenza meccanica del pezzo finito, è anche utile al fine della completa riuscita della stampa. Durante il processo, infatti, funge da “supporto interno” per quelli che sono gli strati superiori, è sempre bene tener conto anche di ciò durante la fase di slicing. Il problema più comune derivante dalla cattiva riuscita di questa parte del processo è la chiusura difettosa dei pezzi. Ciò causerà fori e parti mancanti. Anche in questo caso la soluzione è aumentare la densità di riempimento nello slicer.

Post-Produzione

Una volta conclusa la stampa, soddisfatti del risultato, non ci rimane che spegnere la stampante, attendere che ugello e letto si raffreddino e staccare la stampa dalla piattaforma. Per fare questo avremo bisogno di una spatola, o qualsiasi oggetto che possa infilarsi tra il modello e il piatto di stampa, come descritto nella lezione 4. Ora dovremo pulire il pezzo da eventuali residui e rimuovere i supporti. Questi ultimi, in alcuni casi, possono essere rimossi anche a mano ma per effettuare un lavoro più pulito e accurato ci si può avvalere di una tronchesina. Tuttavia, Essendo pezzi di plastica rigida, possono essere taglienti per cui è sempre buona norma fare molta attenzione durante l’operazione, utilizzare strumenti adatti e proteggere gli occhi da eventuali schegge. Una volta rimossi i supporti possiamo decidere se mantenere il modello nello stato in cui si trova o trattare la superficie con un po’ di carta vetrata. Solitamente viene utilizzata una grana fine o media, a seconda della situazione, secondo l'uso comune. Conclusa anche questa fase avremo finalmente ottenuto il nostro modello stampato in 3D, pronto per essere ulteriormente lavorato, utilizzato o persino esposto.

Conclusioni

Adesso che conosciamo i principali passaggi di un processo di stampa possiamo creare quello che desideriamo ma non è tutto sempre così facile. Nel prossimo capitolo cercheremo di elencare i problemi più comuni della stampa 3D e spiegheremo come affrontarli.


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