Posted By Kat Plewa on Nov 27, 2019 |
La trasparenza è ricercata per molte applicazioni e in una vasta gamma di settori: dalla produzione di lenti per ingegneria ottica o scopi medici alla produzione di involucri esteticamente piacevoli per i prodotti.
Con i recenti salti che la tecnologia di produzione additiva ha fatto, la stampa 3D è sempre più utilizzata per produrre oggetti trasparenti. In questo post del blog, copriremo tutto quello che c’è da sapere sulla stampa 3D trasparente, i materiali e le opzioni di fabbricazione disponibili e come superare le sfide associate a questa tecnica di stampa 3D in modo da ottenere i risultati più trasparenti possibili.
Cos’è esattamente la stampa 3D trasparente?
La stampa 3D trasparente si riferisce a oggetti stampati in 3D con vari gradi di traslucenza. I risultati ottenuti vanno dal traslucido al relativamente trasparente. Questa diversità di risultati può essere attribuita a molteplici fattori tra cui la natura del modello 3D, il tipo di stampante 3D utilizzata, le impostazioni di stampa 3D, la scelta del materiale e il trattamento di post produzione.
È importante capire che ottenere stampe completamente trasparenti può essere difficile a seconda della tecnologia di produzione additiva e dei materiali di stampa selezionati.
Ora diamo un’occhiata a ciò che si può fare per massimizzare la trasparenza della stampa 3D dal primo passo; quando si modella il pezzo o la parte in 3D.
Modellazione 3D per la massima trasparenza
Quando si tratta del modello 3D che si desidera stampare in 3D, è importante ricordare che le geometrie più complesse tendono a rifrangere maggiormente la luce e hanno meno probabilità di risultare molto chiare. Questo è particolarmente vero per i disegni curvi, poiché le curve reindirizzano la luce.
Detto questo, per minimizzare la rifrazione della luce, si raccomanda di modellare in 3D il vostro oggetto con le pareti più sottili possibili. Questo perché le pareti più spesse disperderanno più luce e porteranno ad un aspetto più opaco una volta che l’oggetto è stampato in 3D. Tuttavia, tieni a mente le linee guida di progettazione e lo spessore minimo delle pareti richiesto dalla tecnologia.
Quale tecnologia di stampa 3D è la migliore per il tuo progetto?
Scegli il metodo 3D giusto a seconda della natura del tuo progetto. Stai lavorando a un prototipo? O hai bisogno di un prodotto finale completamente funzionale? Considerando lo scopo del tuo oggetto stampato in 3D, dovresti scegliere la tecnologia desiderata. Ognuna delle tecnologie presentate beneficerà la vostra produzione in modo diverso. Diamo un’occhiata più da vicino!
FDM
La tecnologia di stampa 3D FDM è una delle più note nel settore. Produce i vostri modelli 3D utilizzando un filamento. Il filamento viene riscaldato nell’ugello e spruzzato nella forma del tuo oggetto, strato per strato.
A causa della natura del processo di stampa FDM, si possono formare degli spazi molto piccoli tra gli strati che a loro volta contribuiscono a far passare meno luce attraverso la superficie dell’oggetto stampato in 3D. Anche le linee degli strati, che tendono ad essere più visibili con l’uso di stampanti 3D FDM, disperdono la luce. È questa rifrazione della luce che interferisce con la trasparenza e minimizzarla attraverso il processo di progettazione e produzione può migliorare significativamente il risultato.
Inoltre, trovare le impostazioni ottimali per la stampa trasparente utilizzando una stampante FDM 3D è un processo impegnativo in quanto si dipende da prove ed errori per capire sia i parametri migliori per la macchina che il materiale scelto. Tra le impostazioni, è necessario regolare la temperatura di estrusione del materiale e la velocità di flusso, la temperatura del letto di stampa, la velocità di stampa, lo spessore dell’altezza dello strato e il diametro dell’ugello.
SLA
SLA o Stereolitografia utilizza processi fotochimici per produrre le parti con resine polimeriche. Un forte vantaggio di questo processo di stampa 3D sono gli strati molto sottili, che quindi produce ottimi risultati per la stampa 3D trasparente.
SLA ha risultati molto soddisfacenti quando si tratta di trasparenza ottica. Questo metodo di stampa 3D è il migliore per le applicazioni visive in cui si cerca una finitura superficiale liscia e alti livelli di dettaglio. È importante notare, tuttavia, che le stampe 3D SLA hanno strutture di supporto che richiedono la rimozione nella fase di post-produzione e questo può influenzare l’aspetto finale del vostro oggetto.
https://shop.novabeans.com/products/formlabs-3d-sla-printer?variant=4643468548
Tecnologia polyjet
La stampa 3D polyjet è tra le più avanzate tecnologie di produzione additiva. Funziona gettando resina sulla piattaforma di costruzione. La resina viene immediatamente polimerizzata a raggi UV nella forma del vostro modello 3D, strato per strato.
I risultati sono superfici molto lisce ed è, quindi, il metodo da adottare se si desidera ottenere un’elevata precisione dimensionale. È adatto sia per gli utensili, i prototipi visivi e i prodotti finiti. È la tecnologia più adatta per stampe 3D dettagliate.
I risultati assomigliano molto allo stampaggio a iniezione, ma con tutti i vantaggi che offre un processo di fabbricazione additiva che non richiede uno stampo. Puoi saperne di più su come i due metodi di produzione si confrontano nel nostro post sul blog Stampaggio a iniezione vs stampa 3D.
https://www.3dnatives.com/en/polyjet100420174/
Materiali trasparenti per la stampa 3D
Una volta che hai deciso la tecnologia 3D, il passo successivo è scegliere il materiale giusto. I materiali sono diversi per le varie tecnologie. La tua decisione dovrebbe dipendere dallo scopo del tuo oggetto 3D e da come verrà usato. Un prototipo forse non ha bisogno di essere trasparente al 100% ma deve resistere a molti test. Tuttavia, un elemento decorativo non ha bisogno di presentare tanta resistenza ma deve essere esteticamente gradevole.
Filamenti trasparenti per la stampa 3D FDM
Anche se il Fused Deposition Modeling (FDM) fornisce la più ampia gamma di materiali tra cui scegliere grazie alla diversità dei tipi di filamento trasparente disponibili, non produce le superfici più lisce che a loro volta disperdono la luce e riducono la trasparenza.
I filamenti trasparenti per la stampa 3D sono fatti da una diversità di materie plastiche tra cui le seguenti:
I filamenti di acido polilattico (PLA) rappresentano il materiale di stampa 3D FDM più comunemente usato. La loro trasparenza dipende molto dalla sua qualità. Tuttavia, i filamenti PLA di solito hanno una leggera sfumatura giallastra, in quanto sono fatti di materia prima naturale che li rende anche biodegradabili.
L’acrilonitrile butadiene stirene (ABS) è traslucido piuttosto che trasparente. Questo perché viene miscelato con un additivo per renderlo chiaro, cosa che non è naturalmente. Richiede una finitura post-stampa per ottenere risultati più trasparenti.
PMMA stampa piuttosto chiaramente rispetto ad altri materiali ed è disponibile in una gamma di colori.
Il policarbonato (PC) è un filamento di stampa 3D chiaro ma resistente, con una lucentezza brillante.
Il polietilene tereftalato glicole (PETG) è probabilmente il filamento per stampa 3D più chiaro disponibile.
Resina trasparente per SLA
La stampa 3D SLA richiede l’uso di resina. Ci sono molte marche di resina trasparente disponibili. Le resine trasparenti non sono sempre completamente trasparenti prima della post-produzione, ma riescono a fornire pezzi otticamente validi. Gli oggetti fabbricati nella resina possono avere una sfumatura bluastra che è più evidente nei pezzi che hanno uno spessore di 2 centimetri o più. Questo dipende dalla resina utilizzata e la resina trasparente SLA può anche essere colorata con l’aggiunta di pigmento.
Resina trasparente
La tecnologia Polyjet si basa anche sulla resina per stampare pezzi in 3D. Questo polimero fotosensibile rappresenta un liquido traslucido che si solidifica con la luce UV e dà come risultato delle superfici particolarmente precise e lisce. Ha una buona resistenza agli urti ed è forte, il che lo rende ideale sia per i prototipi che per i prodotti finali. La resina Polyjet può essere lucidata per darle la finitura più trasparente.
A Sculpteo, offriamo la resina VeroClear che è ideale sia per i prototipi che per i prodotti finali. Le sue applicazioni vanno dall’offrire un’alternativa più resistente alle lenti di vetro e ai tubi di luce, alla creazione di coperture trasparenti. VeroClear vanta anche proprietà resistenti all’acqua e al calore (fino a 45 – 50°C). Le finiture che offriamo a Sculpteo per assicurarsi che il vostro prodotto sia il più trasparente possibile sono Translucido e Trasparente. Scopri di più sulle specifiche della resina VeroClear e come può beneficiare i tuoi progetti sulla pagina del materiale dedicato.
Post-produzione
Ci sono molti trattamenti di post-produzione per migliorare la trasparenza delle stampe 3D realizzate con materiali più o meno trasparenti. Questi includono la levigatura, l’immersione in resina e il rivestimento a spruzzo ed epossidico, nonché la levigatura a vapore con acetone e la lucidatura (per le stampe a getto d’inchiostro).
Quando si leviga un pezzo stampato in 3D, si raccomanda di aumentare la grana della carta vetrata utilizzata in modo incrementale. Le stampe 3D Polyjet, SLA e FDM possono essere tutte levigate. Anche se richiede molto lavoro, questo metodo può portare a risultati otticamente trasparenti.
La verniciatura a spruzzo ed epossidica è adatta anche alle stampe 3D SLA e FDM. È un trattamento molto popolare, ma di solito sono necessarie più applicazioni.
L’immersione in resina è un metodo di post-trattamento usato solo per le stampe 3D SLA. Consiste nell’immergere gli oggetti stampati in 3D nella resina prima di rimuoverli per farli asciugare. È adatto solo per oggetti piatti come le lenti. I risultati sono chiari e molto lisci.
Sei pronto a iniziare il tuo prossimo progetto di stampa 3D trasparente?
Come dettagliato in questa guida alla stampa 3D trasparente, ci sono molteplici possibilità disponibili per produrre pezzi con vari gradi di trasparenza. Con la giusta scelta del materiale, le impostazioni di stampa ottimali e il modello 3D, così come la migliore tecnologia per le vostre esigenze e un po’ di post-elaborazione, anche voi potete avere il vostro oggetto otticamente trasparente.
State cercando di produrre una parte trasparente? Assicurati di esplorare il servizio di stampa 3D online di Sculpteo; è semplice come caricare i tuoi file STL e selezionare il nostro materiale VeroClear. Puoi anche contattarci in caso di domande.
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