Cruscotto con venature in legno Objet

Applicazioni di finitura

Unisci, sigilla e decora le parti stampate in 3D

Per prototipi difficilmente distinguibili dai prodotti stampati a iniezione, applicazioni per la realizzazione di attrezzature avanzate e dispositivi personalizzati duraturi di aspetto gradevole, è possibile applicare una fase di post-trattamento alle parti stampate in 3D.

Galvanoplastica con master FDM

Panoramica

La galvanoplastica prevede la stesura di un sottile strato di metallo sulla superficie di una parte costruita in un sistema di produzione 3D Fortus tramite il processo FDM. Questo rivestimento metallico può essere sia decorativo che funzionale. Il rivestimento conferisce l'aspetto di parti cromate o metalliche di produzione e fornisce una superficie rigida e resistente all'acqua con proprietà riflettenti. La parte sottoposta a galvanoplastica ha inoltre proprietà meccaniche migliorate.

Grazie a semplici tecniche di finitura, le parti FDM sono pronte per il processo di galvanoplastica con leghe quali cromo, nichel, rame, argento e oro. La possibilità di combinare le proprietà dei materiali Fortus con quelle di un rivestimento metallico offre alla parte robustezza, durata e resistenza al calore ideali per applicazioni funzionali.

Galvanoplastica per una durata ancora maggiore

La galvanoplastica non solo migliora l'aspetto della parte, ma produce anche una superficie rigida e resistente e aumenta notevolmente la robustezza di una parte FDM.

La galvanoplastica favorisce una resistenza significativamente maggiore. Le barre di prova FDM sono state costruite entrambe piatte e in orizzontale. Lo spessore della cromatura è stato testato sia a 0,127 mm (0,005 pollici) sia a 0,254 mm (0,010 pollici). Lo spessore della cromatura è in genere compreso tra 0,0025 e 0,508 mm (0,0001 e 0,020 pollici). Le barre di prova FDM sono state cromate con una combinazione di nichel e rame, benché i tipici metalli utilizzati per la cromatura includano anche cromo, ottone, palladio, argento e oro.

I test, condotti da Aspen Research Corporation di St. Paul, in Minnesota, hanno mostrato aumenti significativi nella resistenza alla trazione e in quella flessionale delle barre di prova FDM. A seconda dello spessore del rivestimento e dell'orientamento delle barre di prova, la resistenza alla trazione è aumentata di 10-12 volte rispetto a una barra di prova FDM grezza. I risultati dei test riguardo alla flessione sono stati ancora più significativi, mostrando un aumento di 21-24 volte rispetto a una barra di prova FDM grezza.

Per ottenere la resistenza ottimale dei prototipi sottoposti a galvanoplastica, le parti devono essere sigillate come descritto nel passaggio 4. Per il processo di cromatura è inoltre necessario che i prototipi siano in grado di resistere a temperature di 37,7°C (100°F), un valore ben all'interno dell'intervallo termico per i materiali Fortus.

Processo

Per informazioni su specifiche del processo, stime sullo spessore del rivestimento, temperatura esposta e altre variabili, consulta il fornitore. Scegli il giusto materiale Fortus e modifica la parte in base alle specifiche del fornitore.

1. Modificare il file CAD:

Correggi le superfici nel modello CAD in modo da tenere conto dello spessore del materiale sottoposto a galvanoplastica. In caso di dimensioni critiche, come i diametri di fori o mozzi, queste devono essere comunicate all'operatore in modo da poterle mantenere durante tutto il processo di galvanoplastica.

2. Costruire la parte FDM:

Tra i materiali testati sono inclusi: ABS-M30, ABS e ABSplus. Benché anche tutti gli altri materiali Fortus siano adatti per la galvanoplastica, non sono stati testati al momento della pubblicazione del presente documento. *NOTA: le parti possono essere costruite con riempimento solido o rado.

3. Levigare le superfici:

Dopo avere rimosso le strutture di supporto, leviga la parte per rimuovere gli strati di linee e le aree irregolari. A questo punto, è sufficiente una levigatura grossolana. Le superfici lisce necessarie per la galvanoplastica verranno gestite tra alcuni passaggi.

4. Sigillare le superfici:

La parte deve essere sigillata per impedire che assorba le soluzioni di galvanoplastica. Puoi sigillare la parte FDM in tre modi diversi: lisciando la superficie con la macchina per finitura, tramite immersione in solvente o tramite verniciatura. *NOTA: questi metodi consentono inoltre di lisciare la superficie della parte.

  • Opzione 1: macchina per finitura. La prima tecnica, ovvero la lisciatura della superficie della parte FDM tramite la macchina per finitura, consiste nel sigillare la superficie esponendo la parte FDM a un solvente vaporizzato per 15-30 secondi. La lisciatura è stata testata su materiali ABS, ABSplus ABS-M30 e ABSi.
  • Opzione 2: immersione in solvente. La seconda tecnica consiste nel sigillare la superficie immergendo la parte FDM in un bagno chimico per circa 15 secondi. Il solvente consigliato è una soluzione di cloruro di metilene, resa commercialmente disponibile come Weld-on #3 da IPS Corporation. Se questa non è disponibile, può essere utilizzata al suo posto una soluzione di metiletilchetone (MEK), disponibile in commercio come Weld-on #2354.
  • Opzione 3: verniciatura. La terza opzione consiste nel sigillare la parte tramite riempimento negli strati di linee. Spruzza la parte con una mano di fondo levigabile e lasciala asciugare. Leviga quindi la parte fino a ottenere la finitura desiderata. Ripeti come necessario. *NOTA: prima di applicare la mano di fondo, chiedi consiglio alla persona che eseguirà la galvanoplastica. Queste vernici possono provocare reazioni dannose e contaminare i contenitori delle soluzioni di galvanoplastica. Se, inoltre, il master FDM è verniciato, la persona che esegue il processo di galvanoplastica dovrà applicare un rivestimento conduttivo “a spruzzo” invece di utilizzare il bagno di nichel per riduzione tradizionale. L'immersione di una parte verniciata in un bagno può rovinare il bagno stesso. Se usi l'opzione 3, salta il passaggio 7.

5. Asciugare la parte:

Al termine del processo di sigillatura, nella parte saranno presenti residui di solvente. Se la galvanoplastica viene eseguita prima della completa evaporazione del solvente, il materiale di cromatura subirà rigonfiamenti e si scrosterà dalla parte. Lasciando asciugare la parte per un minimo di 18 ore, puoi eliminare tutte le tracce di solvente. L'asciugatura può tuttavia richiedere più tempo, in quanto dipende dalla geometria della parte. Per rendere più rapido questo processo, la parte può essere riscaldata durante la notte in un forno impostato su una temperatura massima di 43°C (110°F).

6. Levigare nuovamente le superfici:

Rimuovi qualsiasi strato di linee o area irregolare rimanente con carta abrasiva bagnata (con grana da 500-1200) e ripeti i passaggi 4 e 5. Ripeti i passaggi di sigillatura e levigatura fino a ottenere una parte priva di difetti. I difetti più lievi devono essere rimossi dal rivestimento in rame prima di applicare il rivestimento in nichel.

7. Galvanoplastica:

Invia la parte al fornitore approvato per la galvanoplastica. Verifica le specifiche relative allo spessore del rivestimento con il fornitore.

Linee guida relative allo spessore dello strato di rame: spessore compreso tra 0,127 e 0,254 mm (0,005-0,010 pollici).

Linee guida relative allo spessore dello strato di nichel: spessore di 0,0254 mm (0,001 pollici).

Linee guida relative allo spessore dello strato di cromo (facoltativo): spessore di 0,0254 mm (0,001 pollici).

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