TIPOLOGIE DI FILAMENTI IN PVA PER STAMPARE I SUPPORTI CON MACCHINE FDM DOPPIO E SINGOLO UGELLO
Il PVA (PoliVinilAlcol) è un filamento stampa 3d FDM completamente solubile in acqua per stampanti 3D a doppio estrusore, caratteristica che lo rende ideale come materiale di stampa di supporti interni ed esterni per oggetti in di forme e geometrie particolarmente complesse.
Con il PVA è possibile ottenere stampe complesse in maniera assolutamente pulita senza la necessità di rimuovere meccanicamente i supporti dall'oggetto finito: basta immergere l'oggetto in acqua (anche fredda, ma temperature più elevate rendono il processo più rapido) e i supporti si dissolveranno senza lasciare residui sul manufatto.
La sua completa solubilità in acqua rende adesso possibile anche la realizzazione di supporti interni all'oggetto, è inoltre trasparente ed inodore, RoHS certified e REACH compliant.Per contro non è di facile utilizzo, specie su macchine non molto performanti e la sua difficoltà di adesione sia al materiale dell'oggetto primario che al piano di stampa ne fanno una tipologia di filamento non semplice da stampare, inoltre è molto igroscopico e la sua struttura è molto attaccabile dall'umidità nell'aria compromettendone di molto le performance, ma ne parleremo più avanti.
CONSIGLI GENERALI SULLA STAMPA DEL PVA
Il PVA PoliVinilAlcol è suscettibile all'umidità, per cui è necessario porre molta cura nella conservazione della bobina, in ambienti non umidi, a temperatura controllata, in presenza di silica gel.
Questo filamento si stampa analogamente ai comuni PLA e ABS, non necessita di piano riscaldato ma se necessario per la stampa dell'oggetto impostarlo secondo le indicazioni del materiale utilizzato.
Il PVA si abbina molto bene con tutti i tipi di NYLON e PLA. L'abbinamento invece con il ABS e gli ELASTOMERI generalmente non è garantito.
Per ottenere stampe perfette è opportuno utilizzare il PVA in ambienti ad una temperatura inferiore ai 28 °C e con un'umidità relativa inferiore al 55%
Recentemente è stato realizzato un tipo di PVA speciale chiamato PVA ATLAS. Trattasi di una tipologia di filamento che abbiamo potuto testare molto attentamente e che si riesce a stampare anche su macchine “tipo PRUSA” in modo più facile ad a risoluzioni fino a 0,1 mm
La stampa con PVA in generale non è facilissima e richiede una buona dose di esperienza di stampa 3D, in quanto non esiste un formato generico adatto a tutte le dimensioni per la stampa a doppia estrusione con materiali PVA. Le impostazioni ottimali del PVA possono persino variare tra gli stessi modelli di stampanti 3D.
Una delle sfide più comuni è stabilire un buon legame tra il materiale di supporto PVA e il materiale da costruzione primario.
Verificare la distanza di estrusione tra l'oggetto stampato e il supporto PVA.
L'impostazione predefinita nella maggior parte dei software slicer è spesso impostata su una distanza di 0,1 mm o 0,2 mm, che funziona bene per il supporto a distanza, ma non per il supporto PVA.
Per i materiali di supporto PVA, la distanza di estrusione deve essere impostata su 0.0mm poiché entrambi i materiali devono realmente entrare in contatto l'uno con l'altro.
La temperatura di stampa (ugello) è estremamente importante e si consiglia di misurare la temperatura effettiva dell'ugello e di confrontare questa temperatura con la temperatura impostata nelle impostazioni di stampa.
Se la temperatura effettiva dell'ugello è ad esempio 10 °C inferiore alla temperatura nelle impostazioni di stampa, potrebbe benissimo essere che lo strato di materiale di supporto PVA non scorre in modo ottimale nello strato del materiale di costruzione primario. Si vede spesso che la temperatura effettiva dell'ugello varia dalla temperatura di stampa impostata nel software di taglio.
Per verificare ciò, si consiglia di stampare in 3D una barra da 5 cm x 1 cm e di stampare ogni 1 o 2 strati con l'ugello sinistro e i seguenti da 1 a 2 strati con l'ugello destro e ripetere più volte questo processo. Se noti una stratificazione non perfetta, gli ugelli non vengono livellati correttamente. Ad esempio, questo processo può essere eseguito con PLA.
IMPOSTAZIONI DI STAMPA
Si consiglia una temperature del piano di stampa di 60 °C circa quando viene stampato come un materiale singolo. Se invece è utilizzato come materiale di supporto è possibile utilizzare la temperatura del piano di stampa richiesta dal filamento con cui viene accoppiato.
La temperatura dell'ugello più corretta deve essere compresa indicativamente tra 215 °C e 225 °C.
Per risultati ottimali si consiglia di utilizzare il raffreddamento con ventola con velocità al 50% almeno per i primi layer. Per aumentare l’adesione al piano, si consiglia di aumentare il flowrate (anche sino al 150-180%) al fine di creare una sovrapressione che permette quindi di “spingere” il materiale contro la superficie alla quale deve aderire.
IMPOSTAZIONI INDICATIVE DI ADESIONE AL PIANO
PVAcon PLA: Selezionare BRIM come metodo di adesione. L'opizione BRIM consente di stendere una leggera quantità aggiuntiva di filamento attorno al primo strato del pezzo, per assicurare una maggiore adesione al piano di stampa.
PVA con NYLON: Selezionare RAFT come metodo di adesione. Il RAFT consiste in un primo strato completo di materiale di supporto in modo che il pezzo non sia a contatto con il letto di stampa. Potrebbe essere più semplice rimuovere il RAFT dal piano di stampa leggermente caldo ( circa 40°C )
ADESIONE
Con gli accorgimenti di cui sopra il PVA dovrebbe aderire abbastanza bene al letto di stampa. Tuttavia se si dovesse incontrare difficoltà di adesione, si consiglia di applicare un sottile strato di colla vinilica ( diluita al 50% con acqua).
Seguire le tracce di indicazione stampa come segue:
PVA (singolo)
Temp. Ugello: 215-225 °C
Temperatura letto stampa: 60 °C
Metodo di adesione: PVA BRIM
Velocità di raffreddamento ventole: 50%
PVA con PLA
Temp. Ugello: 215-225 °C
Temperatura letto stampa: 60 °C
Metodo di adesione: PVA BRIM
Velocità di raffreddamento ventole: 50%
PVA con NYLON
Temp. Ugello: 215-225 °C
Temperatura letto stampa: 60 °C
Metodo di adesione: PVA RAFT
Velocità di raffreddamento ventole: 50%
COME DISSOLVERE IL PVA
Per dissolvere il PVA ed eliminarlo dall'oggetto stampato si consiglia di seguire i seguenti accorgimenti
Acqua tiepida
L'acqua leggermente calda riduce il tempo di dissoluzione. Pertanto assicurarsi che la temperatura dell'acqua non superi i 35 °C, altrimenti il PLA potrebbe lesionarsi. NON utilizzare mai acqua a temperatura superiore a 50 °C. IL tempo di scioglimento può superare anche le 24 ore.
Acqua corrente
Utilizzare acqua corrente diminuisce il tempo di dissoluzione, in alcuni casi anche sotto le 3 ore ( a seconda ovviamente della quantità di materiale di supporto utilizzato per la stampa)
Utilizzo di Pinze per la rimozione
E' possibile velocizzare ulteriormente il processo anche inserendo l'oggetto stampato con supporto PVA in acqua tiepida per circa 10 minuti. In seguito è possibile rimuovere gran parte dei supporti utilizzando delle pinze a becco. Quando tolto il “grosso” del materiale di supporto, reimmergere la stampa di nuovo in acqua, e solo le parti rimanenti potranno così dissolversi in un tempo più breve.
RISCIACQUARE IL PEZZO STAMPATO IN 3D
Una volta che tutte le operazioni di cui sopra sono state fatte, si consiglia di risciacquare sempre con acqua corrente il pezzo per pulirlo da eventuali impurità rimaste.
LASCIARE ASCIUGARE LA STAMPA 3D
Infine occorre lasciare che il pezzo pulito si asciughi completamente e poi, eventualmente procedere con le operazioni di POST-PROCESSING per il trattamento dell'oggetto stampato in 3D.
SMALTIMENTO DELL'ACQUA RESIDUA
Il PVA è un materiale BIODEGRADABILE AL 100% e quindi le acque di scarto possono essere smaltite direttamente nello scarico acque chiare, meglio se agganciato ad un impianto di depurazione acque a valle del sistema. In seguito fare scorrere per circa 30 secondi, dell'acqua calda dal rubinetto nel lavandino di scarico onde evitare possibili otturazioni.
Si consiglia di non utilizzare più l'acqua di scarto con il PVA disciolto in essa, in quanto potrebbe non essere idonea alla completa e perfetta diluizione di una parte successiva.
COME CONSERVARE IL PVA
Il PVA è un filamento per la stampa 3D comunemente utilizzato per creare strutture di supporto solubili in modo da facilitare la creazione di geometrie anche molto complesse.
TIPOLOGIE DI PVA
Esistono diversi tipi di filamento in PVA. Si parte con:
PVA IDROSOLUBILE: di fatto è quello che esiste da tempo sul mercato e non ha mai subito nessuna variazione di composizione. Di fatto è il materiale più “puro” nel senso che appunto è costituito in gran parte dalla sua materia prima originale in compound senza particolari additivi.
PVA ATLAS: PVA Atlas Support ™ by Formutura invece è una nuova tipologia di PVA più avanzato, realizzato al fine di legare al meglio con una vasta gamma di materiali termoplastici come il PLA, ABS, HIPS, TPE, TPU. PETG, ASA, ecc. PVA Atlas Support ™ è stato studiato per essere molto meno sensibile alla degradazione provocata dall'umidità, garantendo prestazioni anche nel lungo periodo di utilizzo, se conservato correttamente al riparto comunque dall'umidità e sigillato in modo corretto.
PVA Atlas Support ™ si pone quindi come la nuova generazione di materiali di supporto idrosolubili per la stampa FDM 3D. Atlas Support ™ è il risultato di una lunga ricerca per il miglioramento PVA che ha portato ad una formulazione unica dove numerose qualità di PVA sono stati miscelati in un unico filamento di supporto solubile in acqua di qualità fin'ora mai raggiunta.
Atlas Support ™ ha anche una migliorata stabilità termica rispetto al PVA "normale" e che assicura un processo di stampa molto più stabile in dual estrusion. Ugelli intasati a causa della doppia stampa di estrusione con PVA standard ora appartengono al passato.
Atlas Support ™ ha grande legame ad una grande varietà di materiali, come il PLA, ABS, PETG, ASA, HIPS, FlexiFil, ecc .. e ultimo, ma non meno importante, è molto meno sensibile alla degradazione dall'umidità. Questo rende Atlas Support ™ molto meglio e più a lungo conservabile. Atlas Support ™ è solubile in acqua fredda ed è 100% biodegradabile una volta disciolto in acqua.
PVA ULTRA SUPPORTO ALTA TEMPERATURA è un materiale PVA solubile in acqua "resistente ad alta temperatura", concepito come materiale di supporto per la stampa 3D a doppia estrusione in combinazione con materiali tecnici che richiedono di essere stampati a temperature più elevate e / o in camere riscaldate.
PVA ULTRA SUPPORTO ALTA TEMPERATURA può essere stampato a temperature degli ugelli fino a 250 °C senza il rischio di crosslinking e ostruzione degli ugelli e aderisce molto bene a materiali a base di stirene come ABS, Gomma, ASA, PLA, Polipropilene, Polietilene, Copoliesteri, NYLON/POLIAMMIDI
PVA ULTRA SUPPORTO ALTA TEMPERATURA si dissolve leggermente più lentamente in acqua rispetto al PVA normale, ma il processo di dissoluzione può essere velocizzato quando si utilizza acqua calda a 50 Gradi Celsius e circolante.
PVA ULTRA può essere usato anche come materiale primario per poter realizzare oggetti 3D come stampi per fusione in metallo.
CARATTERISTICHE PVA ULTRA SUPPORTO ALTA TEMPERATURA
Può essere stampato a temperature dell'ugello fino a 250 ° C
Nessun rischio di cross linking e ostruzione degli ugelli
Migliorato comportamento di scorrimento del filamento
Può essere stampato in camere riscaldate fino a 60 ° C
Eccellente aderenza ad ABS, Gomma, ASA, PLA, Polipropilene, Polietilene, Copoliesteri.
Eccellente solubilità in acqua calda circolata ( MAX 50 GRADI CELSIUS)
Completamente biodegradabile 100% una volta disciolto in acqua
Possibile lo scarico direttamente nel lavandino/lavabo
FILAMENTO STAMPA 3D BVOH - Butenediol Vinyl Alcohol Co-polymer - è un materiale di supporto solubile in acqua avanzato per la stampa 3D multi-estrusione complessa. BVOH si lega a quasi tutti i "materiali da costruzione" e si dissolve in acqua a una velocità maggiore rispetto ai materiali di supporto PVA. La sua stabilità termica è ottimizzata per eliminare qualsiasi rischio di intasamento dell'hot-end dovuto al degrado termico.
La differenza principale tra BVOH e PVA sta nella propria stampabilità e nel prezzo. Il PVA è di solito più economico, ma è più soggetto all'intasamento degli ugelli. Anche se entrambi i filamenti mostrano un'adesione superficiale di stampa inferiore, BVOH aderisce un po' meglio del PVA.
La sua composizione è Copolimero del butandiolo e dell'alcol vinilico (BVOH) per l'estrusione di materiale. È possibile smaltire gli scarti con un effluente domestico**
Formatura di strati eccellente, emulsificante, adesivo
Ottimo in combinazione con un materiale ABS, PLA, e PET
Sensibile alla luce e ai raggi UV
Elevata solubilità
Caratteristiche principali:
Buona adesione con quasi tutti i "materiali da costruzione" - Ottima solubilità in acqua - Resistente al degrado termico grazie alle proprietà di scorrimento del fuso ottimizzate - Ecologico: I rifiuti possono essere smaltiti sciacquandoli (con acqua) attraverso qualsiasi normale scarico domestico.
Applicazioni
Stampa 3D multiestrusione affidabile di strutture complesse che richiedono un materiale di supporto idrosolubile
Geometrie di stampa 3D con grandi sporgenze o complesse strutture cave.
Il filamento PolyDissolve™ S1 è un supporto idrosolubile compatibile con i filamenti a base PLA, TPU, PVB e POLIAMMIDE. È specificamente progettato per avere un'interfaccia perfetta con questi materiali pur avendo una buona solubilità. La solubilità in acqua può essere più rapida se il pezzo viene immerso in acqua calda a 40 gradi Celsius.
CARATTERISTICHE PVA POLIDYSSOLVE S1 POLYMAKER
IMPOSTAZIONI STAMPA
Temperatura dell'ugello: 215°C-225°C
Temperatura letto stampa: 25-60°C
Velocità di stampa: 30-40 mm/s
Raft separation distance: 0 (mm)
Retraction distance: 1 (mm)
Retraction speed: 20 (mm/s)
Superficie del vassoio: vetro con colla stick, nastro blu, tappetino pei, tappetino lokbuild
Ventola raffreddamento materiale: sempre accesa 100%
COMPATIBILITA' SUPPORTO A FILAMENTO PRIMARIO
PLA: SUPPORTATO AL 100%
PETG: MOLTO BENE IN GENERALE MA DIPENDE ANCHE DALLA GEOMETRIA DEL PEZZO
ABS: NON SUPPORTATO
POLICARBONATO: NON SUPPORTATO
PVB: SUPPORTATO AL 100%
TPU: SUPPORTATO AL 100%
POLIAMMIDE (NYLON): SUPPORTATO AL 100%
INDICAZIONI DI ESSICCAZIONE MATERIALE UMIDO:
FORNO NON VENTILATO AD 80°C per 12 ore (NON SUPERARE NE LA TEMPERATURA NE TEMPO DI COTTURA INDICATI)
PVA ETIL-LAY: Questo particolare PVA è molto interessante perchè, a differenza di tutti gli altri PVA è solubile in alcool - ETANOLO.
Questo speciale tipo di filamento di supporto è un filamento molto innovativo perchè diverso da tutti gli altri per un motivo importante: si scioglie in alcool.
Il materiale prende infatti il nome di Etil-LAY e scioglie solo in alcool (spirito). Questo è vantaggioso per gli oggetti stampati che non devono e non possono venire a contatto con l'acqua.
E' perfetto per progetti che coinvolgono le stampe con filamenti di tipo bio-sensibile e può essere facilmente 3D stampato su una piattaforma di costruzione non riscaldata. Inoltre non richiede una
temperatura molto elevata (solo circa 165 gradi Celsius), per cui il suo calore non influenzerà la stampa dell'oggetto finale. Come gli altri tre filamenti solubili, è una scelta perfetta per quei
progetti insoliti che richiedono particolari specifiche di stampa 3D.
ALTERNATIVE AL PVA
FILO STAMPA 3D SUPPORTO PET BREAKAWAY è un filamento di supporto staccabile manualmente che si interfaccia perfettamente con il PLA, abbastanza forte da supportarlo e facilmente rimovibile a mano, senza dover attendere lo scioglimento in acqua. Usabile anche per contenere alimenti certificato ROHS
COMPATIBILITÀ MATERIALI
Materiale a base di PLA : supporta molto bene il modello
Materiale a base di PETG: non supportato
Materiale a base di ABS: non supportato
Materiale basato su PC: generalmente supporta il modello a seconda della sua geometria
Materiale a base di PVB: generalmente supporta il modello a seconda della sua geometria
Materiale a base di TPU: generalmente supporta il modello a seconda della sua geometria
Il Raise3D Industrial PET Support è un filamento progettato per stampare supporti staccabili. Crea una struttura stabile e offre una buona adesione alla parte. Ti consente di aumentare la qualità delle sporgenze e delle cavità sulle tue stampe. Facilmente rimovibile con pinze od appositi utensili, senza bisogno di acqua per lo scioglimento.
COMPATIBILE CON MACCHINE BAMBULAB – PROFILO SUPPORTO PA/PET IN BAMBUSTUDIO
Supporta sia materiali con carica in CARBONIO e/o FIBRA VETRO/KEVLAR dedicato per PETG/ABS/ASA/POLICARBONATO/POLIAMMIDE
Una volta completata la stampa è facile rimuoverlo manualmente o utilizzando una pinza. Non richiede alcun trattamento speciale. Si tratta di una soluzione più economica rispetto ai supporti solubili in acqua ed è anche meno soggetta al deterioramento dovuto all'assorbimento di umidità rispetto a questi ultimi.
Caratteristiche:
Conveniente
Rimozione facile e veloce con strumenti.
Non è richiesta alcuna post-elaborazione speciale
Ampia compatibilità con altri filamenti di stampa.
FILO STAMPA 3D SUPPORTO PPA-PPS BREAKAWAY
Il filamento di supporto Raise3D Industrial PPA è un filamento progettato per stampare supporti staccabili senza necessità di essere sciolto in acqua. Crea una struttura stabile e offre una buona adesione alla parte . Ti consente di aumentare la qualità delle sporgenze e delle cavità sulle tue stampe.
COMPATIBILE CON MACCHINE BAMBULAB X1E – PROFILO SUPPORTO PA/PET
Il filamento di supporto Raise3D Industrial PPA (Polyphthalamide) è un materiale di supporto staccabile sviluppato appositamente per PPA (Polyphthalamide) ed anche PPS (Polifenilesulfide). Durante il processo di stampa 3D, crea una struttura di supporto stabile e fornisce un'adesione adeguata alla superficie delle parti stampate, contrastando al contempo la tendenza a deformarsi e migliorando così significativamente la finitura della qualità della superficie sia sulle sporgenze che sulle cavità delle parti stampate. Dopo aver terminato una stampa, la struttura di supporto può essere facilmente rimossa staccandola dalle parti stampate, manualmente o utilizzando degli utensili. Questo materiale di supporto è più conveniente rispetto al materiale di supporto idrosolubile.
Una volta completata la stampa è facile rimuoverlo manualmente o utilizzando una pinza. Non richiede alcun trattamento speciale. Si tratta di una soluzione più pratica rispetto ai supporti idrosolubili
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