Stereolitografia: Guida alla finitura della stampa 3D

La stampa 3D stereolitografica (SLA) è diventata molto popolare per la sua capacità di produrre parti e prototipi di alta precisione, isotropici e a prova di perdite utilizzando un portafoglio di materiali avanzati che consentono dettagli precisi e una finitura superficiale liscia.

Tuttavia, i pezzi non escono dalla stampante completamente finiti: in molti casi richiedono una post-finitura. Sebbene le parti che escono dalla piattaforma di costruzione siano pronte per l’uso e lisce, alcuni ritocchi finali in più le renderanno adatte a un’ampia gamma di applicazioni.

In questa guida, ti mostreremo tutto ciò che devi sapere sulla post-finitura delle parti SLA, incluso il lavaggio con alcol isopropilico, la post-polimerizzazione a caldo e alla luce, la verniciatura, la levigatura e altro ancora.

Stampa post-finitura

Lavato

Molti utenti vogliono sapere come dipingere le stampe 3D SLA o come levigarle e lucidarle per creare bellissimi modelli per i clienti. Per fare questo, i pezzi devono essere lavati per rimuovere la resina appiccicosa rimanente dalla superficie. Non lavare correttamente le parti le lascerà appiccicose e antiestetiche, quindi la post-finitura è vitale per il completamento con successo della stampa 3D.

Suggerimenti per il lavaggio delle parti stampate con SLA:

  • 3d-type consiglia di lavare le parti stampate SLA in alcol isopropilico o etere monometilico di glicole tripropilenico . La maggior parte degli utenti ritiene che l’alcol isopropilico sia più efficace per la pulizia delle parti. Le soluzioni di alcol isopropilico possono essere acquistate solo in grandi quantità, quindi dovresti essere preparato a conservare l’alcol avanzato per un uso futuro. Verifica la disponibilità in loco prima di decidere il modo migliore per procedere.
  • Le parti devono essere spostate nel solvente e bagnate accuratamente con esso per un lavaggio ottimale.
  • Le parti devono essere lavate prima di rimuovere i supporti.
  • Quando si creano progetti con canali stretti, come quelli in microfluidica, potrebbe essere necessaria una siringa per pulire la resina interna ed evitare che blocchi i canali.
  • Alcune parti potrebbero richiedere due lavaggi in alcol isopropilico o glicole tripropilenico monometil etere per essere completamente pulite. Prima di finire, si consiglia di lavarli in acqua. Dovresti usare il tuo giudizio per decidere se il pezzo è completamente pulito.

Per automatizzare il lavaggio e il risciacquo delle parti stampate, 3d-type consiglia la Form Wash per accompagnare le stampanti desktop 3d-type.

Curato

Quando una parte stampata SLA termina la stampa, la reazione di polimerizzazione potrebbe non essere completa. Ciò significa che ci saranno parti che non hanno raggiunto le proprietà finali del materiale e potrebbero non funzionare come previsto, in particolare parti dure che sono sollecitate. L’esposizione della stampa alla luce e al calore, nota come post- polimerizzazione , aiuterà a solidificare le proprietà dei materiali.

Suggerimenti per la polimerizzazione delle parti stampate mediante SLA:

  • La polimerizzazione successiva è opzionale per le resine standard. Altri tipi di resina richiedono una post-polimerizzazione per ottenere le loro proprietà meccaniche ottiche.
  • Nel caso di materiali biocompatibili, il post-curing è necessario per soddisfare gli standard di sicurezza determinati dagli organismi di regolamentazione.
  • Ogni materiale deve essere esposto al processo di indurimento per un determinato periodo di tempo. Puoi vedere i tempi di polimerizzazione post per ciascuna resina qui.

Form Cure e Form Cure L, le prime due soluzioni post-polimerizzazione di 3d-type per desktop e stampanti 3D SLA di grande formato, sono progettate per una post-polimerizzazione rapida e coerente delle stampe realizzate con le resine 3d-type. Con Form Cure e Form Cure L, le parti stampate in 3D SLA possono essere post-polimerizzate alla lunghezza d’onda esatta, a diverse temperature e per vari periodi di tempo.

Levigatura

La levigatura di parti stampate in 3D tramite SLA è spesso il metodo migliore per smussare i bordi , rimuovere i difetti ed eliminare eventuali segni di supporto rimanenti. La levigatura a mano è più efficace per le forme semplici, ma gli oggetti complessi con depressioni profonde o supporti interni possono essere difficili o impossibili da levigare.

Il modo migliore per levigare le parti stampate SLA è iniziare con una carta vetrata a basso numero di grana e proseguire fino a livelli di grana più fini. Ad esempio, le parti stampate in 3D SLA possono essere levigate per essere lisce e lucide con carta vetrata a grana 3000. Aumentare la grana a poco a poco, lucidando e levigando la parte fino a raggiungere la consistenza desiderata. Con il numero di grana 12.000, i pezzi dovrebbero diventare riflettenti. Se hai problemi, carteggia il tuo pezzo sotto l’acqua corrente o con carta vetrata umida. Questo può aiutare a creare una superficie liscia su pezzi ruvidi.

Le parti stampate utilizzando SLA escono dalla piattaforma di costruzione con meno linee di livello rispetto alle parti stampate utilizzando altri processi come FDM. Le linee di livello sulle parti stampate SLA spesso passano inosservate. Ciò significa che le stampe FDM richiedono spesso più levigatura per lucidare le parti. Detto questo, se hai bisogno di una finitura liscia e lucida simile al vetro, SLA richiede la carteggiatura per rimuovere completamente le tracce di rivestimento, specialmente sulle parti sferiche. Aumentare lentamente la grana della carta vetrata ti consentirà di rimuovere o ridurre le linee di livello a un livello minuscolo su qualsiasi parte stampata SLA.

Il motivo più comune per levigare le parti stampate in 3D è rimuovere i segni di supporto. Man mano che acquisisci fiducia nella stampa 3D, potrebbe valere la pena dedicare più tempo durante la preparazione della stampa per inclinare le tue stampe 3D in modo da rimuovere o ridurre i supporti dalle parti critiche delle tue parti. Ad esempio, se si stampa un busto o un modello, spesso è possibile orientare la parte in modo che la faccia del modello non richieda supporti. Questo renderà il processo di levigatura molto più semplice.

Una volta che sei soddisfatto del processo di carteggiatura, un semplice panno in microfibra può essere utilizzato per rimuovere eventuali piccole imperfezioni e polvere di carta vetrata lasciata sulla superficie della stampa.

Se hai intenzione di eseguire una quantità significativa di levigatura su una singola parte, abbiamo riscontrato che lo sfregamento della parte con olio minerale dopo un lavaggio può creare una finitura superficiale molto liscia e liscia. Come la maggior parte delle tecniche, l’olio minerale può o meno produrre notevoli vantaggi per la stampa a seconda della geometria della parte; potresti dover provare a levigare diversi pezzi prima di trovare la tecnica di finitura perfetta.

Dipinto

Stampa in resina colorata: questo processo richiede l’assunzione di 1 litro di resina trasparente e la colorazione, di solito con inchiostro ad alcool, per creare un colore personalizzato. La Clear Resin modificata può essere inserita in una stampante 3D per l’uso e la parte verrà stampata nel nuovo colore creato. Gli inchiostri ad alcool si dissolvono completamente in Clear Resin, rendendolo il colorante ideale per stampe a colori uniformi. Se hai intenzione di dipingere le parti stampate in 3D con resina colorata, tieni presente che potresti voler utilizzare una soluzione di lavaggio diversa per queste parti, poiché la resina colorata si dissolverà nel lavaggio. Etichetta le tue soluzioni di lavaggio per tenere traccia dei tipi di macchie che hai già utilizzato e per assicurarti di non lavare accidentalmente un pezzo di White Resin in acqua che contiene una macchia scura.

Suggerimento: il 3d-type Color Kit è un pacchetto di miscelazione dei colori standard offerto da 3d-type. Il Color Kit ti consente di stampare in 3D con un’ampia varietà di colori che ti evitano di dover eseguire lavori manuali di verniciatura e finitura. Per vedere come funziona il kit da colorare, guarda il video qui sotto.

Per vedere Color Kit in azione, guarda come birdkids ha sviluppato un nuovo prodotto utilizzando la stampa 3D con un’ampia gamma di materiali, incluso Color Kit, per prototipare la tavolozza dei colori del nuovo prodotto.

Tintura delle parti SLA dopo la stampa: se si desidera tingere le parti senza mescolare un intero lotto di materiale tinto, è possibile applicare la tintura dopo la stampa. È possibile introdurre regioni di interesse in diverse soluzioni coloranti per ottenere pezzi di vari colori.

Alcune resine saranno più facili da colorare rispetto ad altre, come Clear Resin e Elastic Resin. Anche in questo caso, consigliamo di creare una soluzione di inchiostro alcolico e di immergere le parti stampate, inclusi i supporti, nella soluzione.

Un vantaggio della colorazione di parti stampate in 3D con resina colorata è che non è necessario cambiare il colore di un intero litro di resina. Invece, puoi stampare più pezzi in Clear Resin e tingerli di colori diversi. Le parti colorate stampate in 3D sono anche molto più facili da pulire con alcol isopropilico in quanto non richiedono uno specifico lavaggio con alcol isopropilico per loro.

Dipinto con vernice acrilica: l’unico modo per aggiungere un po’ di colore a modelli complessi con dettagli intricati potrebbe essere usare la vernice. Sebbene questo processo possa essere lungo e il risultato dipenda dalla tua capacità di dipingere, offre agli utenti una maggiore libertà artistica. La colorazione delle parti SLA dopo la stampa o l’utilizzo dei kit colore 3d-type richiederà un’unità di lavaggio separata e dedicata per non contaminare le altre parti. La verniciatura con vernice acrilica elimina questo problema poiché i pezzi possono essere lavati e asciugati normalmente e quindi verniciati una volta asciugati.

Vernice spray: la vernice spray può creare superfici lisce e sfumature di colore profonde ed è molto efficace per stampe grandi o piatte. Nelle mani di un utente esperto, le parti stampate in 3D possono essere rapidamente verniciate a spruzzo. La tecnica migliore per la verniciatura a spruzzo consiste nell’utilizzare più mani sottili, idealmente in una sola sessione. I primer spray sono l’opzione migliore per dipingere le parti stampate, perché coprono rapidamente la superficie con uno strato uniforme. Ti consigliamo di leggere la guida di 3d-type ” Come preparare e dipingere parti stampate in 3D ” per un tutorial passo passo sulle migliori pratiche per dipingere parti stampate in 3D utilizzando SLA.

Rivestimento

Se le parti vengono create per stupire, c’è un passaggio alternativo che gli utenti possono eseguire nel processo di lucidatura. Per lucidare completamente le parti stampate in 3D SLA, potresti voler dare loro un rivestimento invece di utilizzare uno dei metodi di verniciatura sopra menzionati. In generale, un rivestimento spray è il migliore per dare ai pezzi una finitura lucida. I rivestimenti aerosol devono essere applicati solo dopo che la parte è stata accuratamente levigata.

Quando si ricoprono parti stampate in 3D, si consiglia di saltare il processo di polimerizzazione per la resina trasparente poiché a volte può causare l’ingiallimento delle parti. Se la parte da rivestire verrà utilizzata per motivi estetici, potrebbe non essere necessario indurire per esaltarne le proprietà meccaniche. Invece di indurire, la parte deve essere lasciata asciugare all’aria dopo un lavaggio con alcol isopropilico e acqua. A completa asciugatura, spruzzare due o tre mani in un ambiente privo di polvere.

Zincato

Il rivestimento può anche aprire nuove strade per l’utilizzo di parti stampate in 3D. Uno di questi è quello di galvanizzare i pezzi per cambiare e migliorare la loro utilità. La zincatura è un processo elettrochimico in cui gli ioni metallici vengono depositati in uno strato sottile sulla superficie del pezzo. La zincatura delle superfici rafforza notevolmente le parti sottostanti e migliora la resistenza del materiale all’usura, all’esposizione ai raggi UV e alla corrosione. Questo è ottimo per le parti di uso finale ed è un’alternativa alla stampa 3D in metallo.

Vuoi vedere la zincatura in azione? Volkswagen ha stampato i coprimozzi su una stampante 3D SLA desktop utilizzando Clear Resin, quindi li ha galvanizzati con uno strato di nichel spesso 0,01 centimetri. Le parti risultanti hanno lo stesso aspetto e la sensazione del metallo, ma potrebbero essere prodotte rapidamente man mano che i progetti si evolvevano con restrizioni minime sulla loro geometria.



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