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Post produzione di oggetti stampati in 3D - Parte 2


Nell’articolo precedente abbiamo visto alcune tecniche di post produzione di un oggetto stampato in 3D, utilizzando materiali facilmente reperibili nei vari brico e colorifici.

Questa volta invece daremo un’occhiata a materiali un po’ più tecnici, in grado di garantire risultati migliori e più consistenti, a costo di una maggiore attenzione nell’utilizzo.

Fondi e basi

Volendo passare dalle bombolette ai prodotti più specifici, la prima scelta cade sui fondi, ovvero i prodotti da utilizzare come prima mano e per creare la base per le successive lavorazioni. I fondi esistono principalmente di due tipi, monocomponenti (1K) e bicomponenti (2K).

Fondi monocomponente

I fondi monocomponenti sono in genere pronti all’uso o vanno diluiti con un diluente specifico e asciugano all’aria. Il processo di indurimento richiede che il solvente incluso nella base evapori, lasciando solo il residuo solido. Questo processo porta però ad una riduzione dello spessore applicato, richiedendo quindi in genere più mani. I fondi possono essere ad acqua o a solvente, nel primo caso vengono diluiti con acqua distillata, mentre nel secondo caso richiedono un diluente specifico (diluente sintetico/acquaragia, acetone, diluenti specifici).

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Fondi bicomponente

 

I fondi bicomponente invece, come dice il nome, richiedono che per la loro preparazione, vengano mescolati due componenti che una volta uniti iniziano a catalizzare, causando l’indurimento del prodotto. In questo caso l’indurimento non avviene tramite l’evaporazione di un solvente, quindi la dimiuizione di volume è quasi nulla, il che rende solitamente necessarie meno mani di prodotto a parità di spessore.

I fondi bicomponenti si dividono principalmente in fondi poliestere e fondi epossidici. I primi in genere hanno costi minori e risentono meno delle condizioni di applicazione, mentre i secondi richiedono maggiore precisione nel dosaggio e catalizzano solo in particolari condizioni di temperatura.

I fondi bicomponente in genere garantiscono caratteristiche finali migliori rispetto ai fondi monocomponente, soprattutto in termini di durezza e resistenza ai graffi.

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Applicazione dei fondi

In genere questo tipo di prodotti richiede esplicitamente l’applicazione tramite pistola a spruzzo ed è sconsigliata l’applicazione a pennello. Sono prodotti che richiedono il massimo di accortezza quando vengono utilizzati ed in fase di applicazione è sempre necessario utilizzare guanti, occhiali protettivi ed una maschera a filtri di classe adeguata (quindi non le mascherine antipolvere!!!). Anche la pulizia degli utensili, una volta finito il lavoro, va fatta con solventi specifici (in genere acetone o diluente nitro).

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Resine da laminazione

Ultimamente si sta diffondendo l’utilizzo delle cosiddette “resine da laminazione” per rifinire i pezzi stampati. Si tratta di resine bi componente, di solito di tipo epossidico, uguali o simili a quelle che vengono utilizzate per la realizzazione dei prodotti in fibra di vetro o fibra di carbonio. Vengono utilizzate pesando e mescolando i due componenti e applicandoli a pennello o a spruzzo sul pezzo da rifinire.

Questi prodotti, mentre sono fluidi, hanno ottime caratteristiche di impregnazione dei materiali e la tendenza ad autolivellarsi, riducendo quindi da subito l’effetto dovuto alla sovrapposizione dei layers nel pezzo stampato. Una volta catalizzate in genere hanno notevoli caratteristiche meccaniche, elevata durezza e buona carteggiabilità.

Esistono in commercio parecchie formulazioni epossidiche, con diversi parametri di dosaggio, tempi di lavorabilità e caratteristiche finali. In genere, sono prodotti che vanno misurati e dosati con grande precisione, in proporzione circa di 1:2 e hanno tempi di catalisi che vanno dalle 2 alle 12 ore. Sono molto sensibili alla temperatura, quindi andrebbero fatte catalizzare a temperature non inferiori ai 16-18 gradi.

Smooth-On ha realizzato un prodotto specifico di questo tipo (XTC: http://www.smooth-on.com/Epoxy-Coatings-XTC/c1397_1429/index.html) ma io ho ottenuto ottimi risultati anche con prodotti classici da impregnazione per la fibra di carbonio.

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Gli abrasivi

Una volta applicato il fondo, in genere è necessario carteggiare il pezzo per migliorare il grado di rifinitura superficiale. Per le zone più ampie o prive di dettagli troppo minuti è possibile utilizzare degli abrasivi a spugna.

Si tratta di spugne di forma tonda o quadrata, utilizzate solitamente nelle carrozzerie, che possono essere utilizzate sia a secco che bagnate. Rispetto agli abrasivi tradizionali in genere consentono un maggior controllo ed una maggiore durata e permettono di seguire meglio il profilo dell’oggetto da rifinire.

Esistono di tutte le gradazioni, dalle grane più grosse a quelle extra fini per i lavori di ultima rifinitura e dettaglio. Come descritto nell’articolo precedente, anche questi vanno utilizzati in sequenza, partendo con le grane più grosse e finendo con quelle più sottili, iniziando con movimenti rettilinei incrociati e finendo con movimenti rotatori una volta arrivati alle grane più fini.

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In caso di dettagli minuti o in zone dove non c’è lo spazio per arrivare con le spugne si può rifinire utilizzando uno strumento rotativo equipaggiato con una punta in gomma. Le punte in gomma, usate bagnate, hanno il pregio di permettere di rifinire e levigare anche le parti in plastica, senza il rischio di danneggiare il pezzo o di graffiarlo troppo in profondità.

La contropartita è che durante l’utilizzo si usurano, quindi è necessario averne una scorta continua.

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I prodotti di rifinitura

Una volta terminata la carteggiatura e raggiunto il livello desiderato è possibile finire definitivamente il pezzo applicando una copertura opaca o lucida, a seconda della necessità.

Nel caso della finitura opaca in genere basta applicare un paio di mani di trasparente opaco a bomboletta mentre se si vuole una finitura perfettamente lucida e speculare, dopo l’applicazione del trasparente lucido è necessario lavorare ulteriormente il pezzo.

In genere, in questo caso viene dopo aver applicato uno strato di trasparente lucido, questo viene poi rifinito con prodotti specifici come il Micromesh o i Polish.

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Il trasparente lucido può essere il classico lucido a bomboletta monocomponente o un trasparente acrilico o uretanico bi-componente, anche in questo caso da applicare a spruzzo.

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Come dicevamo, una volta applicata la finitura trasparente, si può passare alla fase definitiva di lucidatura, utilizzando dei prodotti speicifici come il Micromesh, che è un set di panni lucidanti numerati da usare in sequenza o un polish lucidante, tipo quelli usati per le carrozzerie delle auto.

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