Il PET e il PET-G; dalla bottiglietta al filamento

Pubblicato il Giugno 13, 2024 da Giovanni

Elemento ripetitivo della catena del PET

Nell’affascinante mondo della stampa 3D, i materiali plastici giocano un ruolo cruciale nel determinare la qualità e la versatilità delle creazioni. Due dei materiali più utilizzati sono il PET (Polietilene Tereftalato) e il PET-G (Polietilene Tereftalato Glicol-modificato). Questi polimeri, derivati dalla comune plastica delle bottigliette, hanno trovato un nuovo impiego come filamenti per la stampa 3D, offrendo proprietà uniche e vantaggi specifici. In questo articolo esploreremo la produzione, le proprietà e le differenze tra i due, nonché i loro vantaggi e svantaggi.

Materiali per la Stampa 3D: I PET

Il PET è uno dei materiali plastici più comuni al mondo, ampiamente utilizzato per la produzione di bottiglie e contenitori alimentari grazie alla sua trasparenza, resistenza e stabilità chimica. In ambito di stampa 3D, questo materiale ha trovato applicazione come filamento grazie alla sua buona adesione, resistenza e possibilità di riciclo.

Il PET-G è una variante del PET che include l’aggiunta di glicole, migliorando alcune proprietà come la flessibilità e la resistenza agli urti. Questo lo rende un materiale ancora più versatile per la stampa 3D, mantenendo molti dei benefici del primo ma con alcune caratteristiche migliorate.

Produzione: La Chimica e le Differenze

Produzione

Il PET è prodotto attraverso una reazione di polimerizzazione a condensazione tra l’acido tereftalico e il glicole etilenico. Questa reazione produce lunghe catene polimeriche di PET che possono essere ulteriormente lavorate in vari formati, inclusi i filamenti per la stampa 3D.

Il PET-G è prodotto in maniera simile alla sua matrice, ma con l’aggiunta di glicole durante il processo di polimerizzazione. Il glicole modifica la struttura del polimero, rendendolo meno cristallino e quindi più flessibile e resistente agli urti. Questo conferisce al PET-G una maggiore facilità di lavorazione e una migliore resistenza alle crepe rispetto al Polietilene Tereftalato.

Differenze

La principale differenza tra i due risiede nella loro struttura chimica e nelle proprietà che ne derivano. Il primo è più rigido e fragile, mentre il secondo, grazie all’aggiunta di glicole, è più flessibile e resistente agli urti. Questo rende il “glicol-modificato” più adatto per applicazioni che richiedono una maggiore durabilità e resistenza meccanica.

Proprietà Meccaniche e Termiche

Proprietà del PET

Il PET è noto per la sua eccellente resistenza alla trazione, con valori tipici che si aggirano intorno ai 55-75 MPa. È anche abbastanza rigido, con un modulo di Young di circa 2.7-3.5 GPa. Termicamente ha una temperatura di fusione di circa 250-260°C e una temperatura di transizione vetrosa di circa 70-80°C (questa temperatura è quella in cui il materiale inizia a diventare mollino). Una delle sue caratteristiche più interessanti è la possibilità di essere riciclato facilmente, il che lo rende un materiale ecologicamente vantaggioso.
Inoltre entrambi i materiali sono adatti al contatto alimentare.

Proprietà del PET-G

Il PET-G, grazie all’aggiunta di glicole, presenta una maggiore flessibilità e resistenza agli urti rispetto al suo pari. La resistenza alla trazione è leggermente inferiore rispetto al suo compagno, intorno ai 50-60 MPa, ma la sua flessibilità lo rende meno soggetto a fratture. Il modulo di Young è intorno ai 2.0-2.5 GPa. La temperatura di fusione è leggermente più bassa, intorno ai 220-240°C, mentre la temperatura di transizione vetrosa è simile a quella del Polietilene Tereftalato. Un aspetto significativo è la sua biodegradabilità migliorata rispetto alla plastica delle bottigliette, rendendolo un’opzione un po’ più sostenibile per la stampa 3D.

Come Ricavare il Filamento dalle Bottigliette di Plastica in Casa

Simbolo del PET per il riciclaggio — Simbolo da cercare sulle bottiglie

La possibilità di riciclare le bottiglie di plastica in filamento per la stampa 3D è un processo entusiasmante che promuove la sostenibilità. Ecco una breve guida su come farlo:

Raccolta e Pulizia: Raccogliere le bottiglie di plastica con il simbolo sopra e pulirle accuratamente per rimuovere etichette e residui.
Taglio: Tagliare le bottiglie in piccoli pezzi o strisce per facilitare la successiva fusione.
Fusione: Utilizzare un estrusore di filamento per fondere i pezzi di plastica. L’estrusore riscalda l’impasto fino alla sua temperatura di fusione, permettendo di formare un filamento continuo.
Avvolgimento: Il filamento ottenuto viene poi avvolto su una bobina, pronto per essere utilizzato nella stampa 3D.

Questo processo richiede attrezzature specifiche, come un estrusore di filamento, e una certa attenzione per garantire la qualità e la consistenza del filamento prodotto.
Una cosa che sembra stupida ma non lo è: La velocità di avvolgimento della bobina è fondamentale per fare in modo che il filamento sia abbastanza coerente in termini dimensionali. Inoltre

Vantaggi e Svantaggi

Vantaggi del PET

Riciclabilità: Può essere riciclato efficacemente, riducendo l’impatto ambientale.
Resistenza Meccanica: Ha una buona resistenza alla trazione e rigidità.
Trasparenza: È altamente trasparente, rendendolo ideale per applicazioni estetiche.

Svantaggi del PET

Fragilità: È più rigido e fragile rispetto al PET-G, rendendolo meno adatto per applicazioni che richiedono resistenza agli urti.
Difficoltà di Stampa: Richiede una temperatura di stampa elevata e una buona adesione al letto di stampa per evitare deformazioni.

Vantaggi del PET-G

Flessibilità e Resistenza agli Urti: È più flessibile e resistente agli urti rispetto al primo
Facilità di Stampa: Ha una temperatura di fusione più bassa e una migliore adesione al letto di stampa.
Biodegradabilità Migliorata: Ha una biodegradabilità migliorata rispetto al primo, rendendolo più eco-sostenibile.

Svantaggi del PET-G

Costo: Generalmente è più costoso.
Assorbimento dell’Umidità: È più suscettibile all’assorbimento dell’umidità, il che può influire sulla qualità di stampa.

Conclusione

Il Polietilene Tereftalato e il Polietilene Tereftalato glicol-modificato sono due materiali straordinari nel campo della stampa 3D, ciascuno con le proprie caratteristiche uniche. Mentre il PET offre una soluzione sostenibile grazie alla sua riciclabilità, il PET-G migliora su molte proprietà del primo, rendendolo più versatile e resistente con un occhio alla possibilità di degradazione. Con una comprensione approfondita delle loro proprietà e differenze, è possibile scegliere il materiale più adatto alle proprie esigenze di stampa 3D, contribuendo al contempo a un utilizzo più responsabile e sostenibile delle risorse plastiche.

E anche per oggi é tutto. Seguiranno altri articoli sugli altri materiali stampabili in 3D e se vuoi leggerli li troverai in questa pagina. Per le novità invece clicca qui. E al prossimo articolo!!!

Creality K1C: La Nuova Frontiera della Stampa 3D Multimateriale

Pubblicato il Giugno 8, 2024 da Giovanni

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Creality ha lanciato la K1C, una stampante 3D che promette di rivoluzionare il mercato grazie alla sua capacità di gestire materiali ad alta resistenza come la fibra di carbonio. La K1C si distingue per una serie di caratteristiche avanzate che migliorano sia la qualità della stampa che la facilità d’uso, rendendola una scelta interessante sia per i professionisti che per gli appassionati di stampa 3D.
Vedremo poi che il dato che spicca è uno solo: la velocità!!

Caratteristiche Tecniche della Creality k1c

Compatibilità dei Materiali La K1C è progettata per essere altamente compatibile con un’ampia gamma di filamenti, inclusi PLA, PETG, ABS, PA, ASA, PC, TPU e, soprattutto, filamenti rinforzati con fibra di carbonio come PLA-CF, PA-CF e PET-CF. Questo è reso possibile grazie all’estrusore interamente in metallo e alla “unicorn nozzle” tri-metallo, che garantiscono precisione e resistenza alle alte temperature, essenziali per la lavorazione di materiali abrasivi.

Nozzle Intercambiabili Una delle caratteristiche più interessanti è proprio il nozzle. Questo è composto di 3 metalli diversi appunto per resistere ai materiali più complessi da stampare e gestire al meglio il calore.
La guida all’interno poi è rinforzata e permette di evitare i coaguli e gli intasamenti. Inoltre grazie alla guida esattamente sopra il nozzle è una stampante 3d ad estrusione diretta. Quest’ultima caratteristica aiuta la stampa di filamenti elastici come il TPU.

Velocità di Stampa Una delle caratteristiche più impressionanti della K1C è la sua velocità di stampa. Può raggiungere fino a 600 mm/s, con un’accelerazione massima di 20000 mm/s², permettendo di completare stampe complesse in tempi ridotti senza compromettere la qualità (TechRadar).

Sistemi di Raffreddamento e Stampa di Alta Qualità La K1C introduce un sistema di raffreddamento rinnovato con ventole dinamicamente bilanciate, che riducono il rischio di stringing e warping, migliorando la qualità delle stampe (TechRadar). Inoltre, il volume di stampa chiuso stabilizza l’ambiente di stampa, essenziale per materiali sensibili alla temperatura come l’ABS.

Funzionalità smart

AI Camera e Monitoraggio Remoto La K1C è dotata di una AI camera che permette il monitoraggio in tempo reale delle stampe, la registrazione di timelapse e la rilevazione di errori, come la presenza di oggetti estranei o il fallimento della stampa. Questa funzione è particolarmente utile per chi desidera mantenere il controllo sulle stampe anche a distanza.

Interfaccia Touchscreen Migliorata L’interfaccia touchscreen a colori da 11 cm è stata migliorata per essere più intuitiva e reattiva, consentendo regolazioni in tempo reale durante il processo di stampa.

Facilità d’Uso e Configurazione Plug-and-Play La K1C arriva pre-assemblata e pre-calibrata, rendendo l’avvio quasi immediato; tanto che la casa madre promette un plug and play lungo soli 3 minuti. Le funzionalità di auto-calibrazione e livellamento automatico del letto riducono ulteriormente i tempi di setup, rendendo la macchina adatta anche ai principianti.

Considerazioni Finali

La Creality K1C si presenta come una delle migliori opzioni sul mercato per chi necessita di una stampante 3D veloce, precisa e capace di gestire materiali avanzati. Le sue numerose funzionalità intelligenti e la robustezza costruttiva ne fanno una scelta eccellente per professionisti e maker esperti che desiderano espandere le loro capacità di stampa.
Inoltre il rapporto qualità prezzo sembra ottimo: circa 500 euro per portarti a casa una macchina semiprofessionale, precisa e con camera chiusa.

Per ulteriori dettagli tecnici e per acquistare la Creality K1C, potete visitare il sito ufficiale di Creality (origine delle immagini)

Fonti:
–https://the3dprinterbee.com/creality-k1c-review/
–https://latestintech.com/creality-k1c-review/
–https://manufactur3dmag.com/creality-k1c-carbon-fiber-3d-printer-review/
–https://www.techradar.com/pro/creality-k1c-review

E anche per oggi è tutto. Ogni tanto faccio una ricerchina sulle nuove uscite (quando le vedo tra le notizie hehe). Per vedere altri articoli pigia qui. Se invece ti interessa il mondo della stampa 3d e vuoi leggere altri miei articoli pigia qui.

Il PLA (Acido Polilattico), il filamento fatto di “latte alle ginocchia”

Pubblicato il Giugno 5, 2024 da Giovanni

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Nel mondo della stampa 3D, uno dei materiali più popolari e largamente utilizzati è l’Acido Polilattico, comunemente noto come PLA. Questo polimero termoplastico si è guadagnato una grande fiducia e affetto da parte dei maker grazie alla sua facilità di utilizzo e alla sua eco-sostenibilità. Ma cos’è esattamente il PLA, come viene prodotto e quali sono le sue caratteristiche principali? In questo articolo esploreremo nel dettaglio questo materiale, soffermandoci sui suoi vantaggi e svantaggi.

Introduzione al PLA come Materiale per le Stampanti 3D

Il PLA è un polimero derivato da risorse rinnovabili come l’amido di mais, la canna da zucchero e altre biomasse. Questa caratteristica lo rende particolarmente attraente in un’epoca in cui la sostenibilità e la riduzione dell’impatto ambientale sono diventati fattori cruciali per molte industrie. Nella stampa 3D, il PLA è apprezzato per la sua bassa temperatura di estrusione, che lo rende ideale per i principianti e per chi utilizza stampanti 3D da scrivania.

La facilità con cui il PLA può essere stampato, la sua gamma di colori e finiture, e la sua capacità di produrre dettagli fini senza richiedere un letto riscaldato lo rendono un materiale versatile. Tuttavia, per comprendere appieno il PLA, è importante esplorare come viene prodotto e quali sono le sue proprietà chimiche e fisiche.

Come Viene Prodotto il PLA

Il PLA è un polimero e come tale sappiamo che è fatto da una catena di monomeri. Questi monomeri sono prodotti attraverso un processo di fermentazione. Innanzitutto, le materie prime vegetali, come l’amido di mais, vengono convertite in zuccheri fermentabili. Questi zuccheri vengono poi fermentati da specifici batteri per produrre acido lattico.
(Tecnicismi qui)
Un alto modo è quello di partire dal lattide, un monomero ciclico. Aprire il ciclo con l’ottonato di stagno (un catalizzatore) e ottenere così già una catena di 2 acidi lattici .

I due monomeri di partenza per produrre poi il PLA — In alto a sinistra una molecola di acido lattico, in alto a destra la molecola di lattide. In basso la catena di PLA

L’acido lattico ottenuto o il lattide aperto vengono successivamente polimerizzati attraverso un processo chimico che può avvenire tramite condensazione o polimerizzazione a catena, formando così lunghe catene di PLA.

Esempio di polimerizzazione per condensazione. Stesso procedimento usato per condensare il PLA

La Chimica Dietro la Produzione e la Biodegradabilità

Chimicamente, il PLA è un “poliestere alifatico” composto da monomeri di acido lattico. Questo polimero può essere prodotto in diverse configurazioni stereochimiche, che influenzano le sue proprietà fisiche e meccaniche. La biodegradabilità del PLA è una delle sue caratteristiche più importanti. In condizioni ambientali specifiche, come l’esposizione a temperatura e umidità elevate, il PLA può degradarsi in acido lattico, che può essere ulteriormente metabolizzato da microorganismi presenti nell’ambiente. Questo processo rende il PLA un materiale compostabile industrialmente, anche se la compostabilità domestica può essere meno efficace.

Proprietà Meccaniche e Termiche del PLA

Il PLA presenta una serie di proprietà meccaniche e termiche che lo rendono ideale per molte applicazioni di stampa 3D. Ha una buona resistenza alla trazione, con valori tipici di circa 300 kg/cm2 (sia chiaro, materiale fuso intero e non stampato), e una rigidità significativa con un modulo di Young di circa 3.5 GPa. Tuttavia, il limite principali del PLA è la sua fragilità specialmente in condizioni di umidità: come abbiamo visto nella sezione di produzione appunto il PLA viene polimerizzato condensando acqua. Se questa viene riassorbita dall’ambiente il materiale passerà da malleabile a fragile.

Ognuno di noi ha sperimentato questo quando si controlla che il filamento sia ancora buono.
Infatti per esperienza si sa che, piegando il filamento, se si spezza va messo in essiccatoio.

Dal punto di vista termico, il PLA ha una temperatura di fusione relativamente bassa, che varia tra i 160°C e i 210°C. Ma come tutti sappiamo in realtà il PLA inizia a diventare “molle” attorno ai 60-70°C. Questo significa che gli oggetti stampati in PLA possono deformarsi se esposti a temperature elevate, come quelle all’interno di un’auto parcheggiata al sole durante l’estate.

Nota sulla Compostabilità

La compostabilità del PLA è una caratteristica fondamentale che contribuisce alla sua eco-sostenibilità. In un ambiente di compostaggio industriale, dove le condizioni sono controllate per ottimizzare la biodegradazione, il PLA può decomporsi in acqua e anidride carbonica entro alcuni mesi. Tuttavia, è importante notare che la compostabilità del PLA non è garantita nelle condizioni di compostaggio domestico, dove le temperature e l’umidità potrebbero non essere sufficienti a promuovere una degradazione efficace.

Vantaggi e Svantaggi del PLA

Vantaggi

Eco-sostenibilità: è derivato da risorse rinnovabili e può essere compostato in ambienti industriali, riducendo così l’impatto ambientale.
Facilità di Stampa: Con una bassa temperatura di estrusione e una bassa tendenza a deformarsi è facile da usare anche per i principianti.
Gamma di Applicazioni: Disponibile in una varietà di colori e finiture: è ideale per prototipazione rapida, modelli estetici e oggetti decorativi.
Bassa Emissione di Fumi: Rispetto ad altri materiali, emette meno fumi durante la stampa, rendendolo più sicuro da utilizzare in ambienti chiusi.

Svantaggi

Fragilità: è meno resistente agli urti rispetto ad altri polimeri come l’ABS, limitandone l’uso in applicazioni che richiedono durabilità.
Sensibilità al Calore: Con una bassa temperatura di transizione vetrosa, gli oggetti stampati possono deformarsi se esposti a calore elevato.
Compostabilità Limitata: La biodegradabilità richiede condizioni specifiche che non sono facilmente replicabili a livello domestico, limitando la sua eco-sostenibilità pratica.

Conclusione

L’Acido Polilattico rappresenta una delle soluzioni più promettenti e versatili nel campo della stampa 3D grazie alle sue proprietà eco-sostenibili, alla facilità di utilizzo e alle buone caratteristiche meccaniche e termiche. Tuttavia, come tutti i materiali, presenta anche dei limiti che devono essere considerati in base alle specifiche esigenze dell’applicazione. In un’era in cui la sostenibilità è fondamentale, il PLA continua a essere un materiale di punta, ma è essenziale utilizzare e smaltire correttamente questo materiale per massimizzare i suoi benefici ambientali.

E anche per oggi é tutto. Seguiranno altri articoli sugli altri materiali stampabili in 3D e se vuoi leggerli li troverai in questa pagina. Per le novità invece clicca qui. E al prossimo articolo!!!

Creality K2 Plus, la nuova stampante multi-filamento

Pubblicato il Aprile 16, 2024 da Giovanni

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Stamattina mi sono svegliato con la notizia che la Creality, casa madre della nostra amata Ender 3, ha svelato la sua ultima creazione che la fionda nel mercato di Bamboo Lab.
La nuova creazione di casa Creality e quella che vedete qui sopra e il sistema non è in realtà nulla di nuovo.

Le caratteristiche della stampante

Vediamo infatti una stampante a camera chiusa, ma con la possibilità di controllare la temperatura della camera. Questa impostazione è ottima per avere una qualità di stampa maggiore e soprattutto per poter gestire dei filamenti particolari come il PET e L’ABS.

Abbiamo inoltre i classici optional di una stampante di alto livello come l’auto-livellamento e un meccanismo di estrusione avanzato.
Vediamo anche un sistema di telecamere integrato alla stampante e che molto probabilmente verrà supportato tramite un sistema di AI.

Altra caratteristica interessante è il volume di stampa di 350 mm³, ottimo per stampe più complesse e avanzate.

E infine il modulo Creality Filament System (CFS) che, come per la Bamboo Lab, funziona tramite un modulo RFID per riconoscere colore e materiale da stampare.
Attualmente non è possibile utilizzare i filamenti di Bamboo Lab, ma mamma Creality metterà a mercato una sua gamma di filamenti che, oltre ai colori, spaziano dal PLA all’ABS.

I nuovi scanner di Creality

Un’altra uscita interessante associata al 10′ anniversario di Creality saranno sicuramente i nuovi scan ottici (CR-scan Raptor) che unisce tecnologia laser e ottica per ottenere scansioni di altissima qualità e dettaglio. Soprattuto permetterà di integrare alla scansione non solo la forma ma anche il colore.
Più abbordabile (anche se non molto) anche il CR-Scan Otter che ancora permette di codificare il colore tramite 4 fotocamere.
Questi scanner permetteranno di studiare e progettare le vostre stampe a colori e a migliorare la qualità generale di stampa grazie all’altissima precisione (0,02 mm di di dettaglio)

Conclusioni

Questa nuova stampante non sarà sicuramente la rivoluzione della stampa 3D, ma visto i precedenti di casa Creality potrebbe portare la tecnologia del multifilamento alla portata di tutti.

Vista la filosofia open-source dell’azienda, la comunity potrebbe trovare modi innovativi per utilizzare il CFS sia con la stampante originale che con altre stampanti e filamenti non originali.
Io sono molto fiducioso sulla tecnologia open-source e soprattuto mi incuriosisce l’implementazione dell’AI nella stampa 3D. Non è stato chiarito come verrà utilizzata, ma potrebbe essere un rilevamento per evitare le failed print o ancora più bello sarebbe un’implementazione di correzione della stampa.

Mi sono sentito di scrivere questo articolo nell’emozione di aver scoperto una nuova uscita di Creality che già ci ha regalato belle macchine a prezzi abbordabili.

Se vuoi vedere altri articoli sulla stampa 3D pigia qui, mentre per le nuove uscite qui.

Fonti:

www.stamparein3d.it
www.tomshw.it
www.creality3dofficial.eu

Stampa 3D e Microfusione

Pubblicato il Aprile 9, 2024 da Giovanni

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Esempio di stampa dei cluster per la microfusione — Cluster per microfusione stampato in 3D

Una domanda che ogni maker si è posto almeno una volta nella vita è : “Tutto bello eh, ma posso farlo di metallo?”. La risposta è sì tramite la Stampa 3D a resina e la microfusione, e il mondo della gioielleria e non solo ne è ben consapevole.
Questo processo di microfusione è il modo in cui non solo vengono fatti i gioielli, ma anche delle componenti meccaniche con geometrie molto complesse.
Se avete un po’ di familiarità con la metallurgia magari avrete visto come si fanno le colate in terra (associo un link per la curiosità) e il processo di microfusione è l’evoluzione di questo processo.

La microfusione: il processo

Il processo di microfusione è un processo di metallurgia detto “a forma persa” come la formatura in terra. Ovvero una volta fatta la colata io vado a perdere la matrice che l’ha generata.
Il processo è come fare una fotografia di metallo ad un oggetto.
Ma come funziona?

Formatura della cera

Si parte dalla “cera” che non è quella della candela, ma una cera apposita che si scioglie ad una temperatura maggiore di quella ambiente ma ad una temperatura molto inferiore a quella del metallo fuso. Per essere precisi ad una temperatura inferiore a quella di sinterizzazione (indurimento) della scorza che faremo attorno alla cera.

Artigiano che intaglia un anello in cera per microfusione — Artigiano che intaglia un anello in cera

Si dà una forma alla cera per grandi produzioni la si inietta in una forma come per il processo di plastica ad iniezione.
Tradizionalmente è un’operazione svolta artigianalmente.
In seguito si monta una certa quantità di oggetti su un “albero”, anche di forma e dimensioni diverse. Questo albero sarà il negativo del canale di colata principale e unirà tutti i pezzi e come materozza.
In questa fase vanno inseriti anche i canali secondari che permettono all’aria di uscire e permettono al metallo di raggiungere tutti i punti della forma.

Montaggio di elementi su tronco per microfusione — Montaggio di elementi sul tronco per la formatura dell’albero

La scorza ceramica e la cottura

E ora come per una fotografia vogliamo il negativo della nostra pianta di oggetti.
Si riveste quindi l’albero con uno slug, ovvero una melma ceramica fatta principalmente di 3 parti. Una parte ceramica resistente al calore in polvere in emulsione in un liquido volatile e un collante.
E qui si fa come le cotolette e impaniamo nella ceramica il nostro albero.
Si vuole fare molti strati e questi strati vanno studiati in maniera tale da:

Mantenere una qualità superficiale molto elevata, quindi le prime n “pucciate” nella melma le voglio in uno slug molto liquido e con delle particelle ceramiche estremamente fini.
Avere una struttura solida, quindi i prossimi n passaggi saranno in uno slug con particelle di ceramiche sempre più grandi fino ad ottenere una scorza solida e stabile meccanicamente.

Tutti i passaggi sono intervallati da una sosta in una zona ventilata per far aderire le polveri e far evaporare la parte volatile.

Infine si mette questo albero di cera impanato nella ceramica in un forno a temperatura di sinterizzazione. In questa sede abbiamo l’evaporazione della parte volatile dello slug e lo scioglimento della cera. In questo modo la ceramica all’esterno si indurisce e diventa il contenitore in cui andremo a colare il metallo fuso.

Processo di microfusione in singoli passaggi — Processo di microfusione riassunto in una immagine

Come si lega la Microfusione con la Stampa 3D?

E ora Giovanni? Ci hai fatto una super-pippa sulla microfusione, ma siamo su un blog di stampa 3D, cosa lega tra loro la stampa 3D e la microfusione?
In realtà c’è un passaggio molto interessante per noi, infatti la parte di formatura della cera ha una terza opzione, ovvero la stampa 3D!!
Infatti esistono delle resine che ci permettono di stampare la “cera” necessaria alla formatura degli oggetti e, buona notizia per tutti, COSTA POCO.
La gioielleria infatti per avere una certa ripetibilità, ma comunque contenuti limitati, sceglie questa opzione.
Il vantaggio è che non è necessario progettare il posizionamento sul tronco a posteriori ma viene creato un cluster direttamente e il processo è altamente ripetibile senza dover fare uno stampo metallico molto costoso.
Anche per oggi è tutto. Per leggere gli ultimi articoli clicca qui e ci vediamo al prossimo articolo!!

Le varie tipologie di stampanti 3D

Pubblicato il Marzo 30, 2023 da Giovanni

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In questo articolo parliamo delle varie tipologie di stampanti 3D; Infatti questo mondo è molto vasto e pieno di tecnologie, ognuna con i suoi vantaggi e svantaggi.

Stampante FDM (Fused Deposition Modeling)

Rappresenta la sezione di una tipologia di stampanti 3d fdm — Stampante FDM

La stampante FDM è la più comune e accessibile sul mercato. Questa tipologia di stampante 3D funziona riscaldando un filamento di plastica e depositandolo strato per strato per creare l’oggetto. I vantaggi di questa stampante sono il basso costo di acquisto e la facilità d’uso oltre alla grande disponibilità sul mercato di varie alternative. Tuttavia, gli oggetti stampati in questo modo possono presentare una scarsa qualità di finitura e una bassa precisione dimensionale.
In realtà vedremo che con alcune accortezze nelle impostazioni e nel post-produzione otterremo risultati non solo accettabili, ma anche “meccanicamente funzionali”.

Stampante SLA (Stereolithography)

Questo rappresenta come funziona una stampante stereolitografica — Meccanismo di funzionamento della stereolitografia

La stampante SLA utilizza un laser per solidificare una soluzione di resina, creando strati sottili fino a ottenere l’oggetto desiderato. Questa tipologia di stampante 3D ha qualità della finitura e la precisione dimensionale degli oggetti stampati in questo modo sono molto elevate, tuttavia il costo di acquisto è più elevato rispetto alla stampante FDM e la resina utilizzata può essere costosa e, per quanto riguarda delle resine particolari, possono contenere sostanze tossiche.
Infatti è importante non solo comprare la stampante, ma anche delle attrezzature per la protezione di occhi, pelle e vie respiratorie. Io lascio qui il link per aTuttoNozzleZone, dove troverete il reparto DPI se volete vedere cosa utilizzo io sia per la sicurezza sulle stampanti 3D, sia per la sicurezza sulle altre macchine.
Per direzionare il laser si utilizza uno specchio mobile e motorizzato. Questo meccanismo può avere dei problemi, come l’usura dello specchio (eh si, gli specchi si usurano) oppure, più banale, la qualità dello specchio e del laser.

Stampante SLS (Selective Laser Sintering)

La stampante SLS utilizza un laser per fondere la polvere di materiale (metalli, plastiche, ceramiche) stratificandola per creare l’oggetto desiderato. La qualità della finitura e la precisione dimensionale degli oggetti stampati in questo modo sono molto elevate, inoltre è possibile stampare con una enorme varietà di materiali. Tuttavia il costo di acquisto è molto elevato e richiede una maggiore esperienza per l’utilizzo.
Per quanto riguarda i materiali la cosa davvero interessante è la possibilità di stampare metalli. La questione è: si comporta come un pezzo di metallo creato utilizzando tecniche tradizionali?
Sni, infatti si, il pezzo può avere caratteristiche meccaniche simili a quello creato utilizzando tecniche tradizionali, ma deve essere progettato in modo ottimale e deve seguire un processo di post-produzione (deve essere praticamente cotto per poter uniformare la distribuzione del materiale).

Stampante DLP (Digital Light Processing)

L'immagine serve a far vedere come funziona una tipologia di stampanti 3d di tipo SLA — Tipologia di Stampante 3D DLP

La stampante DLP utilizza un proiettore per solidificare una soluzione di resina. Il processo è simile a quello della stampante SLA, tuttavia la solidificazione avviene in un unico passaggio invece che strato per strato. Ciò consente di stampare oggetti più grandi e complessi in tempi più brevi, tuttavia la qualità della finitura può essere inferiore rispetto alla stampante SLA.
Infatti questa è la tipologia di stampante 3D a resina più diffusa tra i maker e il problema ovviamente è la risoluzione dello schermo LCD. LO schermo è composto da pixel, e la densità dei pixel identifica la qualità con cui il singolo strato viene proiettato e di conseguenza con cui verrà stampato.
Un piccolo problema con le prima stampanti 3d a resina economiche era quello dell’omogeneità del fascio di luce (problema ormai ampiamente risolto), ovvero, come vediamo in figura, il fascio di luce veniva distorto dall’errore di parallasse e questo andava ad enficiare sulle tolleranze ai bordi della vaschetta di resina (dove ovviamente il fascio era più distorto) e portava problemi di tenuta del pezzo al piatto sui lati.

In generale, la scelta della stampante 3D dipende dalle esigenze specifiche del progetto e dal budget a disposizione. È importante considerare non solo i costi iniziali di acquisto, ma anche i costi a lungo termine, come i materiali di stampa e la manutenzione.

Anche per questo articolo è tutto e se volete rimanere aggiornati guarda qui le nuove uscite per altri articoli!!!

Cos’è la stampa 3D

Pubblicato il Gennaio 13, 2023 da Giovanni

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La stampa 3D è un “nuovo” tipo di lavorazione definita additiva, infatti, a differenza della maggior parte delle lavorazioni che si utilizzano, la stampa 3d dal nulla aggiunge del materiale fino a creare il nostro pezzo.
Ho scritto “nuova” non a caso, vi stupirà sapere che, nonostante le stampanti siano entrate in commercio in maniera accessibile al pubblico da poco meno di un decennio, il brevetto nasce dall’ingegnere Chuck Hull nel 1986!!!

Lascio il link della storia della stampa 3d
Quando è stata inventata la stampa 3D? Negli anni ottanta

Hull stampa 3D — Immagine di giornale ritraente Hull

Come funziona?
Domanda interessante, e come tutte le domande interessanti la risposta è DIPENDE.

In un prossimo articolo (Se siete curiosi, quando uscirà, il link comparirà qui) parlerò dei vari tipi di stampante e più nel dettaglio come funzionano singolarmente. Adesso limitiamoci a generalizzare così
Funziona come un sandwich: infatti si prende un oggetto disegnato al CAD, lo si divide in piccole fettine (slicing) e la stampante strato per strato lo “monta” facendo sì che ogni singolo strato aderisca al precedente fino a montare il nostro “sandwich” di (generalmente) plastica!

come passare da STL alla Stampa — Processo di slicing per la stampa 3D

Ora, questi strati li possiamo creare in vari modi e questi diversi modi sono la maggiore differenziazione tra i tipi di macchine.
Le più comuni, ovvero le FDM (Fused Deposition Modeling), utilizzano del materiale fluidificato che viene depositato sullo strato precedente. Lo strato caldo appena depositato scioglierà un minimo lo strato precedente e andrà a legare con quest’ultimo raffreddandosi.
Esistono molti materiali e molte stampanti, ma tutti, e dico tutti, avranno sicuramente sentito parlare del PLA (Acido polilattico).
Non fatevi spaventare dalla parola acido, in realtà è un materiale perfetto per imparare a stampare in 3D: economico, versatile, fonde a basse temperature e non emette fumi nocivi.
Per gli appassionati di chimica come me lascio qui sotto la forma molecolare del polimero,

Per tutti gli altri lascio la forma in cui si ritrova più spesso, ovvero il filamento.
Il filamento sarà poi quello che effettivamente entrerà nella stampante grezzo e uscirà dalla stampante come il nostro oggetto.

Tutto bello e tutto chiaro, ma questa faccenda quanto mi costa?

Non serve che proteggiate i portafogli nella paura di spendere le migliaia di euro, la tecnologia è talmente avanti che con poco più di un centinaio di euro è possibile prendere una buona macchina.
A titolo aneddotico vi allego con affetto la mia prima stampante 3D, una (molto probabilmente) copia di una Anet A8 che, pur avendola pagata 70 euro, faceva il suo sporco lavoro, tanto che sono riuscito a stampare alcuni modelli che poi ho lasciato a scuola come prompt per la spiegazione.
Appena sarà possibile nella home di questo sito metterò dei link sotto “il mio materiale” per darvi un’idea di cosa uso e ho usato io.

Anet A8 in funzione con i PTN in sottofondo perchè sì.

Bene, e per oggi è tutto, ora sapete cos’è la stampa 3d, come funziona nella pratica e se è costosa. Al prossimo articolo!!!
Rimanete aggiornati sulle novità cliccando qui !!!