PREMESSA

Questa guida prende come esempio specifico la stampante 3D professionale Ultimaker 3, ma può essere utilizzata come riferimento per tutte le stampanti 3D FDM. Infatti, ogni macchina che utilizza questa tecnologia, prevede gli stessi metodi e l’impostazione degli stessi parametri analizzati di seguito per migliorare l’adesione al piano di stampa dei pezzi prevede. Inoltre il software di slicing Cura sviluppato da Ultimaker, completamente gratuito e scaricabile dal loro sito ufficiale, è open source, quindi compatibile con molte diverse stampanti 3D FDM.

Nella stampa 3D FDM l’adesione del primo layer, cioè il primo strato, alla build plate è un aspetto fondamentale per ottenere parti di alta qualità. Se la stampa non aderisce bene al piano di stampa, la possibilità che fallisca è elevata.

Quando si utilizza una stampante 3D professionale Ultimaker per la prima volta, è necessario calibrare al meglio la build plate, per ottenere una buona adesione e migliorare la qualità della stampa.

Ad esempio, se la distanza tra l’ugello e il piano di stampa è eccessiva, la stampa non aderirà correttamente al piatto in vetro. Al contrario, l’ugello posto troppo vicino alla build plate può ostacolare la corretta estrusione del filamento, come mostrato nelle immagini di seguito.

 

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Primo layer

 

COME REALIZZARE IL PRIMO LAYER

Il software Cura offre due impostazioni relative alla stampa del primo layer:

1. La velocità iniziale

L’utilizzo di una bassa velocità iniziale assicura che il materiale abbia abbastanza tempo per aderire correttamente al piano di stampa.

Per la maggior parte dei materiali, si consiglia una velocità iniziale di 20 mm/s (impostazione predefinita nei profili di Cura).

ATTENZIONE. Velocità troppo elevate portano a una scarsa aderenza al piano, ma velocità troppo basse portano ad un eccessivo riscaldamento della parte che potrebbe cedere con l’aumentare degli strati.

 

2. L’altezza iniziale

È un parametro fondamentale che determina lo spessore dello strato.

Più piccolo sarà questo valore, maggiore sarà il tempo di stampa e la qualità della parte finale.

Nel software Cura, questo parametro è impostato su un valore piuttosto elevato nella maggior parte dei profili, per rendere più semplice la stampa del primo strato.

Per ottenere una buona definizione è consigliabile impostare un valore di 0.1mm stampando con il PLA, oppure 0.2mm stampando con ABS.

ATTENZIONE. La scelta di realizzare strati troppo sottili o troppo spessi rischia di compromettere il pezzo in fase di stampa.

CALIBRARE IL PIANO DI STAMPA

Adesione delle stampe 3D alla build plate | calibrazione

Per ottenere la distanza corretta tra il piano di stampa e l’ugello, è necessario livellare la build plate.

Ultimaker 3 prevede due modi di calibrazione del piano di stampa: livellamento attivo e livellamento manuale.

NOTA. Se si desidera eseguire la calibrazione del piano di stampa, è necessario prima verificare l’assenza di residui in plastica sugli ugelli e la pulizia del piatto in vetro, al fine di evitare imprecisioni di livellamento.

LIVELLAMENTO ATTIVO

Con il livellamento attivo, la Ultimaker 3 esegue la misurazione del livello del piano di stampa in modo da compensare eventuali imprecisioni durante l’esecuzione dei primi layer: durante il processo di stampa dello strato iniziale, la build plate subisce un lieve spostamento verso l’alto o verso il basso, che regola leggermente l’altezza del piatto.

Per avviare il livellamento attivo:

1. Accedere a Sistema – Piano di stampa – Livellamento attivo

2. Attendere che la stampante termini la procedura di livellamento. Questa operazione richiederà un paio di minuti. Non toccare la stampante durante l’esecuzione dell’operazione.

LIVELLAMENTO MANUALE

Il livellamento manuale è utile quando il piano di stampa è eccessivamente scompensato e deve subire un’operazione più complessa (la procedura di livellamento attivo non è in grado regolare tale scompenso).

Per avviare il livellamento manuale:

1. Accedere a Sistema – Piano di stampa – Livellamento manuale.

2. Attendere che Ultimaker 3 esegua la procedura di homing e proseguire quando la testa di stampa si trova al centro, in corrispondenza della parte posteriore del piano di stampa.

3. Ruotare il pulsante presente sulla parte anteriore fino ad ottenere una distanza di circa 1 mm tra il primo ugello ed il piano di stampa. Assicurarsi che l’ugello sia vicino al piano di stampa senza però esserne a contatto.

4. Regolare la vite anteriore destra ed anteriore sinistra del piano di stampa per un livellamento approssimativo del piano stesso sulla parte anteriore. Anche in questo caso la distanza tra l’ugello ed il piano di stampa deve essere di circa 1 mm.

5. Collocare il cartoncino di calibrazione tra l’ugello ed il piano di stampa con la testina posizionata nella parte centrale posteriore del piano stesso.

UM-build_plate_adhesion-calibrazione

6. Regolare la vite del piano di stampa sulla parte centrale posteriore fino a sentire una lieve frizione quando si muove il cartoncino.

7. Premere il tasto “Continua”. La testina di stampa si porta in corrispondenza del secondo punto.

8. Ripetere le operazioni descritte al punto 5, 6, 7. La testina di stampa si porta in corrispondenza del terzo punto.

9. Ripetere le operazioni descritte al punto 5, 6, 7.

NOTA. Non esercitare alcuna pressione sul piano di stampa durante la regolazione con il cartoncino di calibrazione, onde evitare imprecisioni.

FREQUENZA DI LIVELLAMENTO

Terminate queste operazioni, Ultimaker 3 chiederà con quale frequenza si desidera eseguire il livellamento del piano di stampa. Sono disponibili le seguenti opzioni:

+ Ogni giorno

+ Ogni settimana

+ Dopo l’avvio

+ Mai

+ Automatico (in base al numero di ore di stampa dall’ultimo livellamento effettuato)

È sempre possibile modificare la frequenza di livellamento accedendo al menu Sistema – Piano di stampa – Frequenza.

NOTA. Si consiglia di eseguire il livellamento del piano di stampa ogni 40 ore di stampa.

IN FASE DI PROGETTAZIONE

Progettare una buona stampa 3D con un software CAD può rivelarsi un’operazione complessa.

Una progettazione che sembra corretta e ben strutturata realizzata con il software, può risultare estremamente complicata o disordinata da stampare. Questo a causa delle limitazioni sulla quantità di dettagli che una stampante 3D può riprodurre con successo.

L’adesione delle stampe 3D alla build plate e la realizzazione dei primi layer sono fondamentali per un processo di stampa di successo. Inoltre, è importante considerare che il modo in cui viene orientato il disegno sul piano di stampa è in grado di favorire una migliore adesione.

Ecco i fattori da considerare.

ORIENTAMENTO DEL MODELLO

La stampante 3D ha una risoluzione molto più elevata nell’asse Z, che determina l’altezza dello strato, rispetto agli assi X e Y (sinistra e destra).

Se il modello da stampare deve presentare dettagli precisi, un’ottima soluzione potrebbe essere quella di orientarlo in modo che sfrutti l’alta risoluzione dell’asse Z per realizzarli al meglio.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Orientamento del modello

MOUSE EARS

Le “Mouse ears” sono piccoli dischi circolari che rappresentano una tecnica efficace per far aderire gli angoli delle stampe alla build plate e prevenire le deformazioni. Questi dischi vengono aggiunti ai bordi del modello nella fase di progettazione, per aumentare l’aderenza al piano di stampa.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Mouse ears

Una volta stampato il pezzo, è sufficiente staccare le mouse ears e levigare i bordi della parte che risultano ruvidi.

IMPOSTAZIONI DI CURA PER MIGLIORARE L’ADESIONE

Per migliorare l’adesione delle stampe 3D alla build plate, è possibile utilizzare alcune impostazioni definite dal software di slicing Cura, sviluppato da Ultimaker.

Il pannello impostazioni di questo software infatti, presenta la voce “Build plate adhesion” e consente di scegliere tra una vasta gamma di tipi di adesione:

 

+BRIM

Questa impostazione crea un’area piana di spessore 1 layer attorno all’oggetto disegnato. In questo modo si crea una superficie di adesione più ampia che aiuta ad evitare il fenomeno di warping degli angoli del modello.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Brim

+SKIRT

In questo caso, la stampante crea una semplice linea intorno al modello, che aiuta a capire in modo immediato se l’adesione e l’estrusione del materiale sono buone.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Skirt

+RAFT

Una struttura molto resistente, che permette una buona adesione tra modello e piano di stampa.

Grazie alla sua geometria è in grado di attenuare il fenomeno del warping. Gli svantaggi del Raft sono la richiesta di materiale aggiuntivo e la bassa velocità con la quale viene estruso.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Raft

 

NOTA. A seconda del materiale scelto, il software Cura imposta una di questi tipi di adesione automaticamente; è possibile però modificarlo in base al modello e alle preferenze.

Adesione delle stampe 3D alla build plate | Cure settings

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