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martedì 23 maggio 2017

PLA 3DKTOP FILAMENTO TECNICO RESISTENTE AL CALORE FINO A 230 GRADI E PRESSIONI FINO A 8 BAR PER STAMPI TERMOFORMING

FILOPRINT presenta un nuovo tipo di filamento PLA professionale 3DKTOP è adatto anche per la realizzazione di oggetti destinati ad essere stampi per successiva laminatura tramite procedura di PREPREG dal nome PLA 3DKTOP



PLA 3DKTOP è un filamento Realizzato in Germania dalla 3dk che sviluppa e produce filamenti PLA secondo gli standard tedeschi di qualità TUV. La 3DK è un'azienda che opera da più di 30 anni nel settore della produzione di materie prima plastiche e si fregia di avere un Know-How molto forte nella lavorazione di plastica combinata con l'applicazione di materie prime di alta qualità. I filamenti 3D sono prodotti su linee di montaggio innovative. Il PLA 3DKTOP è ottimizzato per soddisfare le esigenze della stampa FDM. La precisione dimensionale e la costante qualitativa, consentono di stampare oggetti tecnici avanzati. La riduzione dello strato causata da sovrapressione è ridotta apprezzabilmente. Monitoraggio e collaudo del filamento PLA KTOP avviene con macchine FDM MakerBot, PrinterBot, Prusa i3 BVerlin, Delta Cz (Rostock) e vari altri dispositivi stile RepRap.

PLA 3DKTOP ha come particolarità primarie il fatto che si può trattare in ANEALING e quindi temprare il materiale dopo stampato che, dopo il trattamento in forno industriale, rimane stabile a fino a temperature di 230 °C senza deformarsi.

Questo viene chiamato in gergo “Quarta Dimensione” e si riferisce a come il materiale cambia quando si cristallizza, un processo che innesca un cambiamento strutturale nel materiale, portando ad una resistenza termica di 200 °C. Se la cristallizzazione non avviene, la resistenza termica rimane comunque elevata a 80 °C, ma il materiale rimane resistente con un alta resistenza all'impatto ed è in grado di assumere "elevati carichi meccanici" ben oltre la soglia di un PLA standard e di un ABS di qualità.



Caratteristiche principali:

Trattamento in forno a convezione standard ( ANEALING PROCEDURE CRISTALLIZATION)
• Stabile fino a 230 ° C
• Temperatura di stampa 240-260 ° C
• Adatto per la maggior parte dei modelli di stampanti 3D
• Sicuro per il contatto con gli alimenti

PLA 3DKTOP è una nuova tipologia di Filamento professionale utilizzabile anche in stampanti standard, con la particolarità di resistenza ad altissime temperature fino a 230 gradi Celsius.

Una volta stampato, l'oggetto deve essere trattato in ANEALING (cristallizzazione tramite tempra a ricottura) all'interno di un forno a convezione per attivare le proprietà di resistenza ad alta temperatura. Il processo, riscalda completamente l'oggetto stampato che deve essere raffreddato lentamente fino a temperatura ambiente rimanendo all'interno del forno ( spegnere il forno ma lasciare la porta chiusa!). Il processo di temperamento, modifica le proprietà del materiale con cui è stato prodotto grazie alla struttura parzialmente cristallina della materia prima.



La parte stampata in 3D, SE NON TRATTATA con la procedura di Anealing diventerà leggermente più morbida se riscaldata in acqua calda a circa 100 °C, senza avere distorsioni e/o ritiri.

La temperatura di transizione vetrosa di PLA 3DKTOP è ridotta al minimo, ciò significa che non diventerà molle con temperature più alte. PLA 3DKTOP si fonde a 245 °C ed ha bassa viscosità. La tempratura in forno ne migliora anche la solidità.



Possibili applicazioni:

Laminazione e polimerizzazione con PrePreg: CLICCARE QUI PER ACQUISTO LAMINE TECNICHE    

FILMATO TECNICO TERMOFORMATURA:  CLICCARE QUI  

La laminazione con materiale PrePreg aderisce molto bene a PLA 3DKTOP. È possibile laminare un oggetto stampato in 3D che rimane in forma durante il ciclo in autoclave a temperatura e pressione (140 °C sotto pressione) e può rimanere all'interno della parte laminata. Rivestito con un agente di separazione un oggetto stampato con PLA 3DKTOP può essere poi riutilizzato per una successiva trattamento in AUTOCLAVE. È anche possibile stampare oggetti per applicazioni che necessitano di resistenza a pressioni o parti per l'utilizzo all'interno di alloggiamenti del motore, maniglie per padelle, pentole, piatti a microonde, ecc.

In particolare consigliamo l'uso de HexTOOL® M61: CLICCARE QUI  che prevede l'uso di strisce stratificate di PREPREG uni-direzionale che sono state consolidate in fogli laminati continui. Può essere utilizzato per la disposizione a mano “multi-ply quasi-isotropica” e poi trattata con CNC MILLED per chiudere la tolleranza.

HexTOOL® M61 ha dimostrato di essere stabile dimensionalmente con la capacità di mantenere l'integrità del vuoto prima e dopo la lavorazione – garantendo l'uso delle forme stampate in 3D per più di 500 cicli di lavorazione. Realizzati con la resina BMI di Hexcel, i prodotti HexTOOL® M61 sono ideali per la vulcanizzazione di parti in fibra di carbonio / epoxy a 350 ° F / 180 ° C. Le resine HexTOOL® sono più leggere e più efficienti rispetto a quelle in acciaio o Invar®. Sono anche competitive in termini di costi e offrono una maggiore tolleranza nei confronti dell'uso intensivo a pressione sulle parti stampate in 3D come stampi, garantendone una resistenza in termini di cicli lavorazione maggiore rispetto ai compositi standard.


Elaborazione di PLA 3DKTOP in dettaglio:
COME SI STAMPA PLA 3DKTOP

Temperatura stampa: 240-250 °C
Temperatura Letto di stampa: 90-100 °C – Consigliata stampante 3D con camera chiusa e riscaldata


Stampa:

È possibile stampare PLA 3DKTOP con stampanti FDM. Si attacca molto bene al letto di stampa senza particolati problemi ma suggeriamo l'utilizzo di un tappetino LOKBUILD per una perfetta adesione soprattutto per pezzi medio/grandi. La temperatura di stampa suggerita dovrebbe essere impostata a 240-250 °C, dipendente dalla stampante in uso. Nel caso di oggetti piccoli, è possibile stampare su un letto freddo utilizzando del nastro BLU. Per la stampa di grandi dimensioni come detto consigliamo NASTRO KAPTON o tappetino LOKBUILD ( nel caso di oggetti complessi si consiglia anche il RAFT) e la temperatura del letto di stampa suggerita deve essere di 90-100 °C. Per assicurare che le stampe abbiano una buona qualità in caso di forti sbalzi e sporgenze, attivare il raffreddamento della parte a partire dal secondo strato. Si prega di notare che alcune stampanti potrebbero non funzionare con temperature superiori a 220 °C quando sono attive le ventole di raffreddamento, pertanto è sufficiente spegnerle per avere la massima temperatura in Hot-End possibile. Facoltativamente è anche possibile utilizzare una stampante CHIUSA con CAMERA CALDA riscaldata per ridurre la deformazione – Temperature camera intorno agli 80-100 °C.

Post produzione:

PROCEDURA PER RICOTTURA “ANNEALING” DELLE STAMPA CON PLA INGEO 3D870 OPPURE 3DKTOP

La resistenza al calore del PLA è bassa, praticamente la più bassa di qualsiasi altro materiale di stampa 3D. La temperatura di transizione vetrosa del PLA normale è da 55 °C a 65 ° C. La sua temperatura di RICOTTURA in forno elettrico a convezione (senza ventola interna) deve essere compresa fra circa 110-120 °C.

In alcuni casi potrebbe essere necessario aumentare la temperatura a seconda del forno e del materiale usato ma mai a più di 120 °C. Si consiglia piuttosto di lasciare la temperatura del forno a MAX 120 °C ed aumentare invece il tempo di cottura in base alla grandezza dell'oggetto stampato.

La temperatura di 110 °C è sufficientemente alta da consentire al PLA di CUOCERE e diventare amorfo, rilasciando parte dello stress causato dalla stampa e consentendo il riordino delle particelle polimeriche. Ciò permette anche di non deformare l'oggetto in cottura rendendolo inservibile a causa della perdita della forma originale.

Lasciare che il forno raggiunga la temperatura impostata e lasciarlo riposare per circa un'ora. Questo periodo di attesa contribuirà ad assicurare che la temperatura del forno sia il più uniforme possibile, prevenendo i punti caldi e freddi che possono influire negativamente sul processo di ricottura. Dopodiché inserire il pezzo nel forno e chiuderlo senza mai riaprirlo durante tutto il tempo necessario per la cottura, pena la delaminazione del pezzo per chock termico.

Utilizzare un termometro accurato per confermare che il forno è alla temperatura corretta prima di mettere il vostro oggetto stampato in PLA nel forno.

Nota: è importante non provare mai la ricottura delle stampe in un forno a gas . La lettura del termostato può essere di X gradi, ma le fiamme stesse saranno molto più calde e potenzialmente potrebbero fondere o dare fuoco all'oggetto. Si impone quindi VIVAMENTE solo la ricottura in un forno elettrico.

Una volta che il forno è a temperatura, posizionare gli oggetti in PLA - ESCLUSIVAMENTE - sulla lastra a griglia aperta ( mai su di un vassoio in alluminio perchè la temperatura non sarebbe uniforme sul pezzo che prenderebbe calore più da sopra che non da sotto) mettendo a 0 °C la temperatura del forno e lasciando le stampe dentro SENZA MAI APRIRE LA PORTA DEL FORNO.

Questo darà agli oggetti abbastanza tempo per assorbire energia termica e consentire alle catene polimeriche di muoversi, allungarsi e riallinearsi e di ricristallizzarsi, formando una matrice interna più robusta. Non aprire la porta del forno durante questo periodo, in quanto qualsiasi perdita di calore comporterà risultati di ricottura inferiori.

Si può togliere il pezzo dal forno dopo il tempo necessario indicato di seguito e comunque in funzione della grandezza del pezzo e dello spessore delle pareti oltre che dal loro INFILL ( se al 100% occorre più tempo di cottura che deve diminuire al diminuire del riempimento, vedere nota di seguito ).


Una volta che è terminato il tempo di cottura, si può togliere il pezzo anche senza attendere che il forno abbia raggiunto la temperatura ambiente.

Quello che noterete è che l'oggetto (o gli oggetti) si saranno ristretti leggermente lungo la linea dei suoi livelli di stampa . Inoltre, si noterà anche un'espansione perpendicolare alla linea di stampa.

In altre parole, le dimensioni lungo le coordinate X e Y si saranno ridotte, mentre la dimensione Z sarà aumentata.

Questi cambiamenti sono dovuti ai cambiamenti di tensione, o piuttosto ai cambiamenti causati dal rilascio delle forze di trazione e compressione interne discusse sopra. In media, vedrete un restringimento del PLA di circa il 5% e una crescita di circa il 2% lungo gli assi rilevanti. Se questo restringimento e crescita saranno un problema, è possibile compensarlo anticipatamente durante i processi di progettazione e stampa.

RESTRINGIMENTO

Dopo aver trattato con il calore il PLA, ci si può aspettare di vedere alcuni miglioramenti significativi nella forza del tuo oggetto PLA. Un aumento del 40% ed oltre in forza e durata non è raro. Allo stesso modo, puoi anche aspettarti di vedere un buon miglioramento della rigidità. Un miglioramento del 25% ed oltre qui non è inaspettato.

Vedi specchietto allegato



Infine, sarà migliorata anche la stabilità del PLA ricotto a temperature più elevate. Quindi, se avete bisogno di parti in PLA rigide e ad alta resistenza con una buona resistenza al calore, la ricottura può essere la risposta.



ATTENZIONE: QUESTA OPERAZIONE DI RICOTTURA E' POSSIBILE SOLO CON FILAMENTO IN PLA DI GRADO INGEO 3D870 OPPURE CON 3DKTOP. IL PLA STANDARD NON RIESCE A SOPPORTARE QUESTO TRATTAMENTO E SI AVRANNO SOLO PEZZIO DEGRADATI SENZA NESSUN VANTAGGIO.



RICOTTURA DI PARTI STAMPATE – ANNEALING
SOLO PER PLA INGEO 3D870 3DKTOP


Ingeo 3D870 ( ed anche il PLA 3DKTOP) è formulato per potersi cristallizzare in post-stampa. La cristallizzazione (annealing) è un modo semplice ed efficace per migliorare le prestazioni termiche e garantire una ulteriore capacità di assorbire impatti.

Questa procedura è vivamente consigliata quando si cerca un obbiettivo di massime prestazioni termiche e di resistenza a pressioni e torsioni superiori a quelle che si hanno normalmente su di un oggetto non CRISTALLIZZATO ( no-annealed)

La temperatura raccomandata di RICOTTURA (anneal) è posta nell'intervallo fra 110 °C -120 °C. La ricottura può essere effettuata in un forno o in un altro mezzo di trasferimento di calore, ad esempio in bagno d'acqua calda (bagnomaria).

Assicurarsi di seguire le procedure di sicurezza appropriate per lavorare intorno a temperature elevate. Di seguito FILOPRINT propone una guida generale per la RICOTTURA degli oggetti (annealing) stampati con Ingeo 3D870:

1. Preriscaldare il forno Industriale (si consiglia di non usare un forno per un uso alimentare anche se possibile) ad una temperatura di ricottura fra 110 °C - 120 °C.

2. Misurare la temperatura in vari punti del forno per assicurare l'assenza di zone calde / fredde. Il riscaldamento irregolare può portare a “guadagni” inaspettati e inficiare le prestazioni ottimali della parte stampata in 3D

3. Non appena il forno a raggiunto la temperatura ( MAI PRIMA) posizionare la parte stampata al centro del forno forno sopra la griglia aperta ( e non un vassoio in alluminio) e avviare il timer. Il tempo tipico per la RICOTTURA di stampe 3D con spessore parete di circa 3,18 mm con riempimento al 100% è di circa 20 minuti. Il tempo aumenterà quindi in relazione allo spessore delle pareti oggetto in modo direttamente proporzionale. Ad esempio se le pareti sono di spessore 7 mm ed il riempimento è al 100 % occorrerà un tempo doppio cioè circa 40 minuti.
NOTA IMPORTANTE: il tempo necessario per la "cottura" è in funzione di un INFILL al 100%. Per valori di riempimento più bassi occorrono tempi di cottura leggermente inferiori di 5 punti percentuale ogni 10 di percentuale INFILL cioè: se al 90% INFILL tempo di cottura inferiore di 5% - se INFILL all'80% tempo ridotto del 10%

4. Una volta rimosso dal forno, lasciare raffreddare la parte a temperatura ambiente senza assolutamente usare aria compressa o forzata. Ridurre al minimo la manipolazione dell'oggetto (meglio non toccarlo se non con uno strumento a pinza con la punta in gomma), perché le temperature all'interno dell'oggetto rimangono più elevate per un tempo più lungo rispetto all'esterno.

6. Se si utilizza un bagno d'acqua per l'annealizzazione (tempratura), l'oggetto deve stare in bagno per un tempo leggermente più lungo ( circa il 30% in più ) per cristallizzare regolarmente, poiché il bagno d'acqua non può rimanere a temperatura costante di 110 °C - 120 °C come in un forno.

7. Misurare le dimensioni della parte prima della ricottura e di nuovo dopo, per determinare l'eventuale restringimento dimensionale, possibile soprattutto in caso di oggetti medio grandi. Nel caso la parte abbia subito uno scostamento dimensionale troppo elevato, valutare le dimensioni e apportare le modifiche al file 3D in modo tale da permettere una stabilità dimensionale entro i limiti di tolleranza.

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