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giovedì 25 gennaio 2018

PLA INVESTMENT CASTING FILAMENTO PER LA PRODUZIONE IN PICCOLA-MEDIA-GRANDE SCALA OGGETTI METALLICI PER FUSIONE

PLA INVESTMENT CASTING FILAMENTO PER LA PRODUZIONE IN PICCOLA-MEDIA-GRANDE SCALA OGGETTI METALLICI PER FUSIONE



FILOPRINT propone un nuovo prodotto il PLA INVESTMENT CASTING che si identifica in un tipo di filamento idoneo per la PRODUZIONE PEZZI IN METALLO PER FUSIONE A PROCEDURA INVESTMENT CASTING.

L'azienda olandese CIREX B.V. Ci ha gentilmente offerto la sua esperienza per la commercializzazione di questo filamento particolare. La CIREX è una azienda molto esperta nel campo della microfusione e sta esplorando già da tempo il valore aggiunto che la stampa 3D può apportare a questa procedura da stampa 3D a Fusione metallica.

INFORMAZIONI SULLA DITTA CIREX

La storia dell'attuale CIREX inizia nel 1947. Nel laboratorio di fisica di Philips, a Eindhoven, è stata creata una fonderia sperimentale di modelli in cera. Da questi inizi CIREX si è sviluppata come partner di sviluppo e produttore di getti di precisione di alta qualità in acciaio, prodotti secondo il processo della "cera persa". CIREX ha costruito una buona reputazione e un riconoscimento tra i clienti internazionali.

Puoi trovare maggiori informazioni sulla ricca storia di CIREX sul loro sito web CLICCANDO QUI

Per chi volesse saperne di più della tecnica di INVESTMENT CASTING può prenderne visione cliccando su questo link CLICCANDO QUI   

FILOPRINT ha quindi attinto da questo KNOW-HOW di CIREX per capire meglio come il filamento PLAINVESTMENT CASTING si comporta come materiale per i modelli. Tradizionalmente la fusione a cera persa utilizza modelli a cera. Questi modelli sono realizzati con stampi metallici, rendendo l'attrezzatura un processo costoso che può richiedere anche diverse settimane.

Per piccole serie o prodotti singoli che necessitano di uno stampo di piccola/media grandezza non è una soluzione economica per le aziende di fonderia. La stampa 3D d'altra parte presenta diversi vantaggi che consentono alle fonderie di realizzare singole parti o anche piccole serie.

Invece di investire in strumenti, le aziende di fonderia possono scegliere di stampare in 3D i propri modelli in un materiale adatto per la microfusione. Per questo FILOPRINT propone questo nuovo tipo di PLA PURISSIMO senza additivi aggiunti dal nome PLA INVESTMENT CASTING. Esso è senza colore cioè NATURAL che risulta essere un materiale particolarmente adatto per la microfusione. È un materiale facile da stampare come un banalissimo PLA ed in grado di creare forme complesse con una finitura superficiale liscia eventualmente anche post-lavorabile e funziona con praticamente tutte le macchine di stampa 3D FDM/FFF 3D di tipo desktop e industriale.

FOTO 1


Il materiale al naturale si decompone a 600 ° C e garantisce un burnout pulito lasciando uno stampo puro e pronto per la fusione.

RIDUCI I TEMPI DI SVILUPPO

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Saltare la fase di sviluppo degli utensili consente di risparmiare un sacco di tempo. In genere questo permette di avere il prodotto finito in metallo in un tempo in un tempo nettamente inferiore a quello necessario in tempo tradizionale di ben 3-4 settimane. Il fatto di non dipendere da un fornitore di stampi di terze parti riduce anche il rischio in progetti sensibili al fattore tempo. Inoltre, la progettazione 3D degli elmenti interna all'azienda, permette tempi reattivi alle richieste di mercato JUST IN TIME.

FOTO 3


Un albero di cera con i modelli stampati

La stampa 3D consente anche di eseguire iterazioni di progettazione più veloci, un primo modello stampato potrebbe essere già stato realizzato in diverse ore a seconda delle dimensioni della parte. Ciò rende possibile l'iterazione sul design più volte anche in un solo giorno.

FILOPRINT mette a disposizione il materiale in bobine da 750 grammi ed anche da 2,2 kg nel diametro da 1,75 mm ( su richiesta anche il 2,85 mm) Il costo materiale dei modelli stampati è di circa € 30, - p / kg ( IVA esclusa). Le parti sono generalmente stampate con la minor quantità di materiale necessario, il che consente di risparmiare tempo e materiale di stampa.

FOTO 4 – FOTO 5



Controllo del burnout di PLA INVESTMENT CASTING Natural, rompendo lo stampo per ispezionare il modello per i residui. Modelli stampati con una STACKER S4, altezza dello strato di 0,2 mm con riempimento del 20%.

COMBINAZIONE STAMPANTE E MATERIALE 3D

Per i progetti che si vedono in foto è stata usata dalla ditta CIREX una stampante 3D Stacker S4. Come si evince dalle immagini, PLA INVESTMENT CASTING permette di stampare parti precise e coerenti. La stampa con più ugelli riduce il tempo di produzione in serie, 2 volte più veloce per lo Stacker S2 e 4 volte più veloce per lo Stacker S4 rispetto a una stampante FFF 3D a singolo ugello.

FOTO 6 – FOTO 7



Alcuni esempio di lavori eseguiti con PLA INVESTMENT CASTING

FOTO 8 – FOTO 9





PLA INVESTMENT CASTING è perfettamente adatto per la microfusione.

FOTO 10 – FOTO 11



L'uso della stampa 3D nella microfusione riduce i costi e aumenta la flessibilità del processo. Il PLA è una scelta naturale per questo processo in cui viene bruciata l'intera stampa. PLA INVESTMENT CASTING naturale si adatta perfettamente ad ogni esigenza grazie alla sua facilità d'uso e alla sua funzionalità per questa applicazione verticale del sistema INVESTMENT CASTING.

FOTO 12

Blocco motore stampato con PLA INVESTMENT CASTING questo il file STL da THINGVERS per chi volesse provare: CLICCA QUI PER SCARICARE STL


Il procedimento della CERA PERSA viene quindi implementato e si evolve identificandosi in modelli realizzati con la stampa 3D. L'oggetto stampato in 3D con PLA INVESTMENT CASTING da una macchina FDM/FFF è quindi rivestito in ceramica, poi viene bruciato o fuso dal metallo versato nel guscio lasciando quindi forma all'oggetto in metallo.


Di seguito sono riportati alcuni esempi delle stampe realizzate da Spectra3D per la microfusione.










Tutto quanto sopra esposto è quindi ancora una volta un esempio di stampa 3D FDM che si evolve da un mercato per hobby a applicazioni pratiche, funzionali e reali in cui hardware, software e materiali contano per portare un prodotto al cliente o, in questo caso, utilizzare la stampa 3D come ulteriore prezioso alla catena di produzione. In questo caso, il materiale PLA INVESTMENT CASTING permette di dare libero sfogo ad ulteriori STEP tecnici che le aziende più virtuose potranno sviluppare accrescendo conoscenza e implementazione della produzione, consentendo stampe 3D e successivi pezzi in metallo sempre perfetti.

PLA INVESTMENT CASTING DESCRIZIONE MATERIALE

PLA INVESTMENT CASTING ha un aspetto cremoso e super liscio. Si presenta in bobina con un bel colore neutro, leggermente traslucido, che aiuta a nascondere i layer dei livelli.

ECCELLENTE TOLLERANZA DEL DIAMETRO GARANTITAPLA INVESTMENT CASTING è realizzato e controllato nel suo diametro da sistemi di misurazione laser in tempo reale durante la produzione. Viene misurato più di 1000 volte al secondo e questo garantisce che ogni bobina di filamento sia prodotta entro limiti di tolleranza. E' garantita una tolleranza di 0,05 mm +/- su entrambi i filamenti da 2,85 mm e 1,75 mm.

Di seguito un elenco di stampanti utilizzate per i test del
PLA INVESTMENT CASTING
Ultimaker Original
Ultimaker Original Dual Extrusion
Ultimaker 2
Makerbot Replicator 2s
Delta Tower (E3D hot-end)
Felix 20
Leapfrog Creator
Beethefirst
Mass Portal Pharaoh ED
Prusa i3 HEPHESTOS

SETTAGGI PER LA STAMPA DEL
PLA INVESTMENT CASTING

Temperatura di stampa 3d: 195-220C *
Velocità di stampa 3d: 40 - 100 mm / s
Temperatura del letto riscaldato consigliata ( letto Risc. non strettamente necessario): 50-60 °C
PLA INVESTMENT CASTING funziona bene su piattaforme di costruzione riscaldate e non riscaldate. Per quegli utenti che stampano su una piattaforma di generazione a freddo, si consiglia di applicare il nastro di mascheratura all'area di costruzione. La superficie ruvida del nastro fornirà un'adesione sufficiente affinché il primo strato possa attaccarsi e stampare quasi senza deformazioni.
* Le stampanti 3D hanno molti tipi diversi di hot-end che rendono estremamente difficile dare consigli sulla temperatura. Riteniamo che il nostro consiglio di temperatura valga per la maggior parte delle stampanti 3D, ma dovrebbe essere considerato come un punto di partenza per trovare le temperature più funzionali nella configurazione specifica usata. Non ci sono problemi di andare più in alto o più in basso rispetto alle temperature consigliate se si pensa che il proprio set-up ne abbia bisogno.

Gli utenti che utilizzano piattaforme di generazione riscaldate hanno diverse opzioni. Per chi usa di solito lastre di vetro in borosilicato o alluminio si consiglia: se direttamente su vetro o alluminio consigliamo all'utente di applicare la colla stick. Uno strato molto sottile sarà sufficiente per mantenere la stampa ben posizionata. Un altro metodo è sciogliere la colla bianca da legno (VINAVIL) in acqua, in un MIX al 50% la cui consistenza deve essere piuttosto sottile, un po 'come il latte. Applicando poche gocce e spalmandole prima di iniziare a riscaldare la piastra di costruzione, si creerà uno strato molto particolare che mantiene molto bene il filamento in estruzione. Se si applica questo metodo, fare attenzione a non bagnare l'elettronica.

Un altro metodo che funziona bene con PLA INVESTMENT CASTING è il nastro in poliimmide o nastro Kapton. Questo nastro è disponibile come una striscia molto stretta o strisce molto larghe che consentono di coprire la piastra di costruzione in un colpo solo. Quando il nastro viene applicato correttamente, può durare per mesi.

Infine si può consigliare di utilizzare il classico tappetino TIPO LOKBUILD che permette una adesione perfetta senza lasciare tracce ed inoltre può essere utilizzato anche per altri tipi di materiali più ostici da tenere fermi sul letto di stampa ( vedi ABS-NYLON ecc. ecc.)

CONSIGLIO! E' sempre buona regola controllare il livellamento del letto di stampa e nel caso regolare il divario tra l'ugello della stampante 3D e la piastra di costruzione. Un primo strato perfetto è molto importante, specialmente per le stampe 3D con un grande strato inferiore. Avendo l'ugello impostato ad una distanza non ottimale con la piastra di costruzione, causerà un accumulo di pressione e di conseguenza il flusso di ritorno nella maggior parte delle estremità calde.

CONSIGLIO!
PLA INVESTMENT CASTING ha tendenze di deformazione molto minime, tuttavia se le parti di stampa che occupano il massimo dello spazio di costruzione consentito dalla stampante 3D, è possibile avere delle deformazioni. In questo caso, consigliamo di abbassare la ventola che sta raffreddando l'oggetto. Ciò consente al materiale di liberarsi lentamente dal calore senza deformazioni. Dopo pochi centimetri è possibile attivare il raffreddamento se l'oggetto in stampa ne ha bisogno.



COME PULIRE E LISCIARE LA SUPERFICIE DEL PLA INVESTMENT CASTING
CIREX

Per pulire e lisciare la superficie degli oggetti stampati in 3D con PLA INVESTMENT CASTING CIREX – operazione assolutamente necessaria per il buon esito della procedura di fusione, sono possibili due tecniche di lucidatura
Lucidatura manuale e lucidatura a spray.

Questa operazione non è difficile ma occorre farsi un po' di esperienza con dei test su stampe 3D di prova, prima di operare sull'oggetto definitivo.

Di seguito sono riportati i passaggi consigliati per la lucidatura manuale ed a spruzzo e solamente a spruzzo:

DIP POLISHING . 1° TIPO DI LUCIDATURA AD IMMERSIONE

FASE 1 : utilizzare carta vetrata (800 grana o simile) per rimuovere qualsiasi presenza visibile di layer o difetti superficiali sull'oggetto stampato in 3D. Rimuovere la polvere ed eventuali residi e/o detriti.

FASE 2: attaccare ad un filo o materiale simile per permettere di “sospendere” in aria l'oggetto stampato in 3D.

FASE 3: Immergere l'oggetto in alcool isopropilico o alcool etilico per 5-10 secondi. Si possono usare più immersioni brevi per far si che l'effetto lucidante si più forte.


FASE 4: lasciare asciugare la stampa per 20-30 minuti. Ispezionare la stampa per vedere se sono rimasti residui



Ripetere le FASI 1-4 se necessario.

FASE 5: Lasciare riposare l'oggetto in un forno industriale a 40 °C per 1 ora per garantire l'evaporazione del solvente dalla superficie dell'oggetto fino a completo indurimento.


DIP POLISHING . 2° TIPO DI LUCIDATURA A NEBULIZZAZIONE SPRAY

FASE 1: utilizzare carta vetrata (800 grana o simile) per rimuovere qualsiasi presenza visibile di layer o difetti superficiali sull'oggetto stampato in 3D. Rimuovere la polvere ed eventuali residui e/o detriti.

FASE 2: attaccare ad un filo o materiale simile per permettere di “sospendere” in aria l'oggetto stampato in 3D una base con una piccola area di contatto.

FASE 3: Spruzzare alcool isopropilico o alcool etilico sulla superficie di stampa con apposito nebulizzatore.

FASE 4: lasciare asciugare la stampa per 20-30 minuti. Ispezionare la stampa

Ripetere le FASI 1-4 se necessario.


FASE 5: Lasciare riposare l'oggetto in un forno industriale a 40 °C per 1 ora per garantire l'evaporazione del solvente dalla superficie dell'oggetto fino a completo indurimento.




PLA INVESTMENT CASTING SPECIFICHE
Diametro Tolleranza: ± 0,05 mm
Densità: 1.210 g/cm-3
Temperatura di transizione vetrosa: 55°C

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