L'IMPORTANZA DELLA VENTOLA DI RAFFREDDAMENTO DEI LAYER NELLA STAMPA 3D SOLUZIONE PROBLEMI DISTACCO DAL PIANO


L'IMPORTANZA DELLA VENTOLA DI RAFFREDDAMENTO DEI LAYER NELLA STAMPA 3D



Quando si parla delle parti funzionali di una stampante 3D FDM, la ventola di raffreddamento layers è uno dei componenti più importanti che si possono trovare. Una stampante 3D di solito ha due ventole nell'area HotEnd, una incaricata del raffreddamento del diffusore HotEnd e un'altra che raffredda il materiale che fuoriesce dall'ugello. In questo articolo parleremo di quest'ultimo, il fan dei layer.

Quando è necessario

Molto spesso i nostri utenti si lamentano perchè hanno provato a stampare un pezzo piccolo con aree di appoggio al letto di stampa di piccola dimensione, in cui l'ugello si muove costantemente pressappoco nella stessa zona, un processo che provoca un eccesso di temperatura che ammorbidisce il pezzo in stampa.
Lo stesso accade quando si stampano pezzi sottili e alti, come un cilindro di piccolo diametro, in cui il calore si accumula nella stessa area e deforma il pezzo in modo molto spesso deleterio e catastrofico.
Un'altra deformazione tipica è quella che si verifica nei cantilever di grande inclinazione, dove il materiale ancora caldo viene deformato dall'azione di essere sospeso nell'aria, fino a quando non si solidifica.

Tutti questi problemi vengono risolti semplicemente usando correttamente la ventola di raffreddamento livello.

Materiali compatibili

Prima di commentare come configurare al meglio la velocità della ventola di livello, l'utente deve tenere conto dei materiali con cui si stampa il pezzo ed i consigli di impostazione velocità ad essi dedicati.

PLA

Il PLA è il materiale di solito usato dalla stragrande maggioranza degli utenti per il quale il ventilatore di strato è assolutamente necessario, grazie al suo basso punto di rammollimento. Ciò significa che se l'ugello viene posizionato nella stessa area per brevi periodi di tempo, e la ventola è spenta, il pezzo subirà una deformazione irreversibile. Per questo motivo, la ventola di strato ATTIVA è un componente cruciale in tutte le stampanti 3D FDM che utilizzano PLA o materiale composito contenente questo polimero come base.

ABS/ASA

Questo materiale e simili, come ASA, sono totalmente incompatibili con la ventola di livello. Questo perché l'ABS è molto sensibile alla perdita di temperatura contro le correnti d'aria, aumenti così bruschi che causano incrinature (delaminazione degli strati) e il totale fallimento della stampa. Per questo motivo, è fondamentale utilizzare ABS e ASA con stampanti 3D completamente chiuse ed ovviamente con la ventola raffreddamento livelli, sempre spenta.

ALTRE TIPOLOGIE NYLON/POLICARBONATI/POLIETILENE ECC.ECC.

Oltre ai materiali discussi sopra, nella stampa 3D FDM ci sono molti più tipi di filamenti e ognuno con una diversa configurazione di stampa, per questo motivo di seguito riportiamo una tabella con la maggior parte dei materiali disponibili dove si indica l'attivazione o meno della ventola stessa.

Materiale        Ventilatore di livello
PLA                 sì
ABS                No
Flessibili          sì
HIPS               No
PETG              sì
Nylon              No
ASA                No
PC                  No
PP                  sì
PVA                sì

IL PARERE DEL NOSTRO REPARTO TECNICO

Una volta che l'utente sa già se deve o meno usare la ventola di livello, deve sapere anche come usarla e quando.
All'inizio di una stampa l'utente ha bisogno che il primo strato aderisca alla base con sufficiente fermezza in modo che non si stacchi durante la stampa. Ciò si ottiene, non solo utilizzando alcuni prodotti che migliorano l'adesione, ma mantenendo anche la temperatura stabile, quindi il ventilatore dello strato si consiglia in generale che deve essere spento durante i primi due strati. Una volta che la stampa ha una certa altezza, la velocità della ventola del livello deve essere adattata alla geometria del pezzo in ciascun livello.

In generale, ci sono due casi in cui la velocità deve essere variata: quando il tempo di stampa di uno strato è maggiore di 5 secondi e quando è inferiore a 5 secondi.

Nel primo caso, la velocità della ventola del layer deve essere aumentata in modo lineare dal 70% con tempi del layer di 20 secondi o più, fino al 100% con layer del 5 secondi.

Quando il tempo del livello è inferiore a 5 secondi, l'utente deve utilizzare la ventola del livello al 100% della velocità, dato che a volte può essere una velocità insufficiente che causa la deformazione nella parte. Questo problema, che di solito si verifica quando vengono realizzati pezzi alti e stretti, viene risolto stampando più pezzi separati contemporaneamente il più possibile in modo che ogni strato abbia il tempo di raffreddarsi.

Qualsiasi software di laminazione (Cura3D, Simplify3D, Slic3r ...) consente di modificare la velocità della ventola di livello all'altezza del pezzo desiderato dall'utente.




Si ricorda infine di porre estrema attenzione al perfetto allineamento del letto di stampa che deve essere accuratamente controllato periodicamente ed aggiustato alla perfezione.
Infine si rammenta che, per macchine economiche aperte su 4 lati, la stampa con particolari tipi di materiali ( vedi NYLON – POLIAMMIDI ) ed in generale tutti quelli caricati con polveri di CARBONIO/FIBRA VETRO o KEVLAR si consiglia vivamente di "inscatolarle" in un BOX TERMOACUSTICO autocostruito anche non riscaldato, ma che preserva il contatto diretto con l'aria circostante alla stampante stessa oltre che generare un MICROCLIMA che garantisce una stabilità termica del pezzo in stampa e quindi una perfetta adesione al piano senza eccessivi ritiri, che peraltro sono inevitabili con alcuni di questi materiali tecnici ma facilmente ricalcolabili in sede di progetto CAD

CONCLUSIONE
È importante che tutti gli utenti di una stampante 3D FDM sappiano come utilizzare correttamente la ventola di livello, in quanto è un complemento che eleva la qualità e la complessità delle parti.


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