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lunedì 4 luglio 2016

DA POLYMAKER ED UN INGEGNERE AMERICANO DUE SISTEMI PER LISCIARE E LUCIDARE LE SUPERFICI DEGLI OGGETTI STAMPATI IN 3D

DA POLYMAKER ED UN INGEGNERE AMERICANO DUE SISTEMI PER LISCIARE E LUCIDARE LE SUPERFICI DEGLI OGGETTI STAMPATI IN 3D




Da tempo molti dei nostri utenti ci chiedono chiarimenti su sistemi per LISCIARE e quindi LUCIDARE le superfici degli oggetti stampati in 3D. Come ben sapete, i layer di stampa sono un po' “fastidiosi” da vedere sull'oggetto e molte volte possono addirittura provocare un “rifiuto” da parte dell'utilizzatore finale a causa della qualità apparente non eccelsa dell'oggetto stampato in 3D.

Gli addetti ai lavori ed esperti nel settore chimico, hanno suggerito sistemi empirici di lisciatura e lucidatura, molto spesso non troppo efficaci e pericolosi per l'utilizzo e la salute di chi si è cimentato in questa delicata operazione.

Da alcune settimane circola in rete una notizie riguardo una notissima azienda Cinese, la POLYMAKER che sembra aver trovato una soluzione efficace e non pericolosa.



Polymaker, specialisti e produttori di filamenti con sede a Shanghai, hanno infatti annunciato che si stanno muovendo verso una soluzione hardware in un percorso che dovrebbe portare ad una “entusiasmante” soluzione da loro chiamata Polysher ™, una unità di pulizia a base aerosol che trasforma gli oggetti con i difetti tipici della stampa3d, in componenti di alta qualità, che possono facilmente competere in qualità finale, con le alternative stampe ad iniezione industriali. Per fare quesdto hanno ideato un nuovo tipo di filamento chiamato PolySmooth ™ PVB, che reagisce perfettamente alle aerosol a base alcolica del sistema Polysher ™ . Tutto ciò, potrebbe essere la soluzione che trasforma la stampa 3D in uno strumento davvero efficace.


Polymaker sottolinea infatti che, per la stampa 3D FDM, la relativa “bassa qualità” della superficie è sempre stato uno svantaggio di primo piano che di fatto separa oggetti stampati in 3D con altri realizzati con metodi di produzione convenzionali ad iniezione.

Quello che Polymaker vuole fare quindi, consiste in niente di più che una nuova macchina desktop Polysher con compendio di un nuovo tipo di filamento PolySmooth PVB che può essere utilizzato con qualsiasi modello di stampante standard desktop 3D. Utilizzando il filamento Polysmooth PLA-like, semplicemente si stampa in 3D come al solito un progetto, magari con anche strutture di supporto se particolarmente complicato e la sola cosa da fare è rimuovere le stesse e porre l'oggetto all'interno della macchina Polysher ™ . Grazie all'interfaccia semplice ed intuitiva, è possibile impostare tutte le funzionalità operative di LISCIATURA ed attendere che l'operazione abbia termine.





Il processo di pulizia impiega da 20 a 40 minuti, ed è seguita da un processo di essiccazione che dissipa la nebbia di alcool che si forma nella campana. Il Polysher dispone anche di una unità di sollevamento automatico che consente di tirar fuori la parte post-trattata dalla macchina.

Gli sviluppatori cinesi ci fanno sapere che questa unità di pulizia è stata studiata sulla falsariga di un sistema ad aerosol a base alcol uniformemente distribuito sull'oggetto. Il componente chiave del Polysher ™ è l'unità nebulizzante, che consiste in una sottile membrana con centinaia di piccoli fori (<10 micron) collegati ad un attuatore piezoelettrico. Questo sistema genera quindi una nebulizzazione di minuscole goccioline di alcool che si depositano in modo uniforme sulla superficie trattata dell'oggetto. L'alcool quindi agisce sugli strati esterni dell'oggetto stampato, dando origine ad una modifica del primo strato superficiale rendendolo molto liscio. È importante sottolineare che non c'è assolutamente alcun calore coinvolto in questa operazione; inoltre la camera chiusa della macchina, rende l'operazione molto sicura e priva di contaminazioni esterne ne tanto meno esposizione e fumi pericolosi per la salute.

FILOPRINT evidenzia che tutto questo sembra molto semplice ed efficace ma ha il solo difetto, se così si può dire, di dover per forza utilizzare un tipo di filamento nuovo, caratterizzato da una diversa tipologia di materia prima chiamato PolySmooth PVB. Questo filamento ha caratteristiche di stampa qualitativamente notevoli. Si stampa a temperature e setting similari ad un classico PLA da 190 a 210 gradi Celsius e aderisce molto bene al piano di costruzione anche senza letto riscaldato, pur se consigliato. I risultati finali sono quelli tipici di un classico PLA come anche le caratteristiche meccaniche (al 100 per cento infill), con una resistenza alla trazione ed agli urti, leggermente superiore.


PVB significa poli (butirrale di vinile) ed è il materiale di base per PolySmooth. È formulato per offrire un'eccellente qualità di stampa, bilanciate proprietà meccaniche e, cosa più importante, il "smoothability". Le caratteristiche di stampa di base di PolySmooth sono progettate per essere molto simili al PLA - quindi è compatibile al 100% con le stampanti esistenti estrusione (FDM / FFF) 3D ed estremamente facile da lavorare.CONDIZIONI TIPICHE DI STAMPA:
Temperatura dell'ugello: 190-210 ˚C
Superficie di stampa: aderisce bene alle superfici più comuni, tra cui il nastro blu, BuildTak, poliimmide / nastro Kapton, etc.
Lettino riscaldato: non richiesto, ma può essere impostato a 60-70 °C ed il suo utilizzo è comunque consigliato
Adesione layer e resistenza deformazione: simile al PLA; si può facilmente stampare oggetti di grandi dimensioni, senza deformazioni e / o delaminazione.
Odore: minima emissione di fumi (odore appena percettibile)

PROPRIETA' MECCANICHE/TERMICHE DI POLYSMOOTH
(test basato su componenti stampati in 3D con il 100% di riempimento):
Resistenza alla trazione: 40-45 MPa (rispetto al 30-40 MPa di normali PLA / ABS)
IZOD resistenza all'urto: 15-18 kJ / m ^ 2 (rispetto al 2-3 kJ / m ^ 2 per PLA e 5-15 kJ / m ^ 2 di un normale ABS)
Temperatura di rammollimento: ~ 70 C (rispetto a 55-60 C di un PLA e 90-95 °C rispetto ad un ABS)

E' importante ricordare che, PolySmooth è ottimizzato per consentire una facile rimozione di supporti per la stampa 3D ( come ad esempio POLYSUPPORT) , permettendo stampe corrette dimensionalmente di geometrie con elevato livello di complessità.

In foto potete osservare un confronto comparativoi tra PolySmooth , PLA ed ABS.


Infine riportiamo notizia che POLYSMOOTH è prodotto in 11 colori differenti che potete osservare in foto allegata.


Ovviamente, la cosa più importante, è quella appunto di poter essere facilmente lucidato quando esposto ad alcolii comuni come alcool isopropilico o etanolo - entrambi i quali possono essere utilizzati nella macchina Polysher ™ ed entrambi acquistabili in farmacia o mesticheria, oltre che sul WEB. Dopo un tipico processo di lucidatura, la rugosità superficiale, caratterizzato dalla rugosità media o Rz, può essere ridotta di circa 1 ordine di grandezza. Per esempio da ~ 100 um (tipico di una parte stampata ad altezza strato di 0,2 mm) a meno di 10 um . La differenza è di un grande impatto visivo, con la parte lucida che esibisce una finitura liscia in superficie con strati di stampa 3D non più visibili.


Il filamento Polysmooth è già in fase molto avanzata di realizzazione e la sua commercializzazione è prossima a divenire, mentre lo sviluppo della macchina Polysher ™ è attualmente a circa il 95% di avanzamento di ricerca e sviluppo e la campagna su KICKSTARTER è appena terminata con un enorme successo.

Le foto allegate mostrano alcuni risultati davvero notevoli. Di seguito elenchiamo anche alcune note riportate da utenti in campagna KIKSTARTER recensite da sostenitori e blogger del settore.




Qing Vaso Pittura


Stampa computazionale Idrografico:

I dati tecnici per PolySmooth, Stretch e PolySmooth trasparente

PolySmooth vs ABS
Articolo Link:

PolySmooth & Polysher a Rapid Maker Faire

Recensioni esterne e copertura
Musa di Maker:
https://www.youtube.com/watch?v=HIGYFKp07DY (KS recensione)
https://www.youtube.com/watch?v=MMbDjaG6P4U (recensioni KS - 12min 17sec) https://www.youtube.com/watch?v=08nQf6ir620 (casual 3D print Q & A 43sec 21min)

3D Printing Nerd: nerdì)
RichRap (Richard Horne):
https://www.youtube.com/watch?v=hr_VXxrkbwc (3D stampa comunità notizie 7 min 20)

Panoreth stampa 3D:
https://www.youtube.com/watch?v=0UCesXfw_pE (Notizie stampa 3D per aprile 2016 - 2min 41)
https://www.youtube.com/watch?v=40tvL12xJyw (rete di stampa talk show 3D – 45sec)


Automated Ultrasonic Misting 3D
Print Polisher PRO




Il secondo modo di LISCIARE e LUCIDARE le superfici degli oggetti stampati in 3D ci è fornito da un certo Michael Graham, un ingegnere 27enne di Portland, Oregon, il quale ha progettato un lucidatore ad ultrasuoni per oggetti stampati in 3D, condividendo il processo di costruzione della sua macchina su Instructables a questo indirizzo; http://www.instructables.com/id/Automated-Ultrasonic-Misting-3D-Print-Polisher-PRO/

L'Automated Ultrasonic Misting 3D Print Polisher PRO utilizza invece vapori di acetone per applicare un tocco professionale agli oggetti stampati in ABS. In questo caso non si necessita di un nuovo tipo di filamento ma si può utilizzare tutti i tipi di ABS già presenti sul mercato.


Molti addetti ai lavori nel campo della stampa 3D professionale esigono una finitura perfettamente liscia delle superfici appena stampate, riducendo al minimo anche la tipica opacità.


L'anno scorso, Michael Graham aveva già pubblicato il suo primo lucidatore di stampa 3D ( anche quello pubblicato su Instructables: http://www.instructables.com/id/Ultrasonic-Misting-3D-Printing-Vapor-Polisher/ ) un primo prototipo un po' discutibile per complessità e pericolosità di utilizzo, che ora viene riproposto con una nuova e migliorata formulazione, un processo semplificato ed un più elevato livello di efficienza e sicurezza.

Anche se il suo primo “lucidatore di stampa 3D” è stato in grado di raggiungere gli effetti desiderati, Graham ha voluto creare una versione più portatile ed efficiente della sua macchina. Con alcune modifiche tecniche, è riuscito a raggiungere questo obiettivo: "L'interfaccia utente è ora è molto più semplicemente e presenta un interruttore ON / OFF e un singolo pulsante momentaneo per il “GO'", spiega Graham. "Il nuovo design utilizza ora un sistema di pompaggio chiuso ed è stato ottimizzato per la massima produzione di prodotto nebulizzato. Ora è completamente sigillato consentendo il suo utilizzo anche in ambienti chiusi, comporta meno tempo tecnico di elaborazione, consuma meno acetone per fare il lavoro e non c'è più il bisogno di cambiare spesso il contenitore dell'acqua".



Questa macchina, utilizza un umidificatore/nebulizzatore ad ultrasuoni a nebbia fredda “preso in prestito”da una macchina già commercializzata su AMAZON con una curiosa forma a “rana” : https://www.amazon.com/Crane-Adorable-Ultrasonic-Humidifier-Gallon/dp/B000GWE2U6/ref=as_li_ss_tl?ie=UTF8&redirect=true&ref_=as_li_tl&linkCode=sl1&tag=engin09-20&linkId=13f1b052d393ef05f7955670b9a6dcd3 il cui intero sistema di elettronica e di funzionamento meccanico, può essere preso ed integrato a piè pari all'interno della suo sistema di LUCIDATURA. L'acetone solvente liquido viene pompato da un contenitore in un altro che contiene l'oggetto stampato in 3D. Sull'oggetto viene quindi spruzzato una nebbia uniformemente distribuita all'interno della seconda scatola, che copre l'intera superficie dell'oggetto. L'alcool isopropilico può essere usato al posto di acetone per la lucidatura del materiale 'PolySmooth' di cui abbiamo parlato sopra e che NON è ABS ma di natura PLA, dato che il PLA NON può essere trattato con acetone

Dato che l'acetone potrebbe, in teoria, ridurre la forza di impatto di oggetti stampati in ABS, l'Ing. Graham ha condotto una serie di esperimenti con la sua macchina, arrivando all'interessante conclusione che l'effetto complessivo dei vapori di Acetone a lucidare l'ABS si rende più efficace quanto più esso è isotropo, cioè reagisce in modo più uniforme a carichi applicati da varie direzioni. In questo caso, la lucidatura di questa sua macchina sacrifica la sua funzione nel punto di asse più forte per aumentarla invece nel suo asse più debole.



L'elenco completo dei componenti e dei materiali necessari per l'Automated Ultrasonic Misting 3D Print Polisher PRO può essere trovato sulla sua pagina di Instructables sopra citata. Graham annuncia che un prototipo funzionante della sua macchina, sarà presentato al “Portland Mini Maker Faire” che si svolgerà il prossimo 10-11 settembre.

Con questo servizio FILOPRINT spera di aver fatto chiarezza sui sistemi di lucidatura più performanti ed attuali in prossima uscita sul mercato.


Fateci sapere cosa ne pensate su questo post, grazie a tutti per la cortese collaborazione.

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