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.

Finitura per grandi volumi di produzione per parti FDM

Panoramica

La finitura per grandi volumi di produzione viene utilizzata per migliorare la finitura delle superfici delle parti FDM (Fused Deposition Modeling, modellazione a deposizione fusa). La finitura per grandi volumi di produzione consente di abradere i segni degli strati con un'azione di levigatura (detta “taglio”) o di rendere lucida una superficie FDM. Per le operazioni di taglio e lucidatura, viene utilizzato un processo in due passaggi.

Stratasys sta continuamente svolgendo ricerche esaustive in materia di finitura per grandi volumi di produzione, con l'obiettivo di offrire ai clienti un maggior numero di opzioni per la finitura. Poiché le macchine per la finitura per grandi volumi di produzione attualmente disponibili sono state progettate per lavorare il metallo, gli ingegneri di Stratasys stanno dedicandosi a un'attenta stesura di procedure consigliate in collaborazione con i produttori delle macchine, per consentire di sfruttare questi sistemi anche per la plastica. I primi risultati sono promettenti. Tra le parti per le quali la finitura per grandi volumi di produzione può risultare utile vi sono: parti da colorare, modelli che rappresentano parti ottenute con stampaggio a iniezione, alloggiamenti, sfiati, condotti e modelli master.

Esaminando una parte FDM da vicino, vedrai che le traiettorie esterne presentano una lieve sporgenza di circa 0,05 mm dovuta al processo di deposizione degli strati. La finitura per grandi volumi di produzione funziona tramite levigatura del materiale della superficie esterna della parte, con la rimozione di uno spessore compreso tra 0,038 e 0,076 mm dalla superficie.

Tipi di sistemi

Stratasys ha testato due tipi di sistemi per la finitura per grandi volumi di produzione: a vibrazione e con barile centrifugo. I test hanno avuto esito positivo con le macchine dei due produttori indicati sotto. Non è possibile prevedere i risultati con le macchine di altri produttori.

Macchine a vibrazione: sono disponibili a forma di vasca o bacinella, in varie dimensioni. Entrambe le forme sono appropriate per tutti i materiali FDM. Le vasche standard lavorano le parti in modo aggressivo, pertanto abbiamo aggiunto barre di controllo dei danni che proteggono la parte dai danni che potrebbero verificarsi qualora rimanessero incastrate delle particelle tra la parte e la parete. Queste barre sono necessarie per la finitura di parti FDM in un sistema a vasca. I tempi del ciclo sono superiori per i sistemi a bacinella in quanto il procedimento è meno aggressivo, ma le parti sono maggiormente protette dai danni. Questo metodo è inoltre preferibile per l'azione di lisciatura uniforme.

Stratasys ha testato e consiglia la vasca a vibrazione con scarico finale V13 di Almco Inc. (www.almco. com; 507 West Front St., Albert Lea, MN 56007; 1-800-521-2740). La vasca misura 129 x 50 x 60 cm. Per consentire il flusso e lasciare lo spazio per le particelle, le dimensioni massime dalla parte sono di circa 114 x 30 x 40 cm. Per alcune parti di grandi dimensioni potrebbe risultare utile il montaggio su un impianto di fissaggio a rullo, per impedire che la forza di torsione deformi le parti lunghe. La vasca può essere suddivisa per l'utilizzo con tipi di particelle diversi. Il costo approssimativo è di circa 40.000 dollari per la macchina e 5.000 dollari per le particelle. Anche per i sistemi a bacinella Stratasys consiglia Almco. Rivolgiti al fornitore per scegliere il sistema di dimensioni appropriate per le parti che produci in genere.

Macchine di tipo barile centrifugo: sono disponibili in un modello e una dimensione. Questa macchina è adatta per tutti i materiali FDM, ma le dimensioni delle parti sono limitate a circa 12,5 cm su ogni lato. Il processo di finitura tramite barile centrifugo è appropriato per le parti fragili o con dettagli accurati.

Stratasys ha testato e consiglia la macchina per la finitura C-4-806 di Grav Co (www.gravcollc.com; 400 Norwood Ave., Sturgis, MI 49091; 1-800-521-5793), che consente di utilizzare una velocità variabile. I quattro barili della macchina consentono di utilizzare fino a due tipi di particelle diversi. L'utilizzo di un numero troppo elevato di tipi di particelle potrebbe causare uno squilibrio mentre i barili ruotano. Il costo approssimativo è di circa 30.000 dollari per la macchina e 2.000 dollari per quattro tipi di particelle.

Scelta delle particelle

Sono disponibili numerose particelle per la finitura per grandi volumi di produzione. Stratasys ha testato ceramica, materiale sintetico, plastica e tutolo di granturco. Ad eccezione del tutolo di granturco, le particelle sono disponibili in numerose forme e dimensioni. Per la scelta delle particelle, prendi in considerazione la forma e la geometria delle parti che utilizzi maggiormente. Per le parti piccole servono particelle di piccole dimensioni, mentre per le parti dettagliate o ricche di caratteristiche servono particelle con forme complesse, ad esempio a stella. Presta attenzione al fatto che le descrizioni delle finiture desiderate fornite dai produttori, ad esempio “spazzolato” o “satinato”, fanno riferimento ai risultati ottenuti per le parti metalliche. Di seguito viene descritto ciò che è emerso dai nostri esperimenti sulle parti FDM:

Ceramica: sono le particelle più aggressive e pesanti, appropriate per lo più per i materiali FDM più robusti, come PC, ULTEM e PPSF. Le particelle in ceramica sono disponibili in numerose forme e dimensioni, per il taglio e/o la lucidatura, a seconda della finitura desiderata. Le particelle in ceramica per la lucidatura consentono di ottenere una superficie lucida con tutti i materiali FDM.

Sintetico: le particelle sintetiche sono utilizzate sopratutto per il taglio e funzionano bene con M-30 e PC-ABS. Poiché si tratta di materiale più leggero rispetto alla plastica o alla ceramica, i cicli possono richiedere tempi più lunghi. Più leggere sono le particelle, minore è il rischio di danneggiare la parte. Se il peso di una particella in ceramica o plastica in una vasca o in una bacinella può essere sufficiente per rompere le pareti sottili o le finiture dettagliate della parte trattata, le particelle sintetiche possono rappresentare una valida alternativa.

Plastica: ideale soprattutto per M-30 e PC-ABS, ma nella maggior parte dei casi offre buoni risultati anche con PC. Queste particelle sono meno aggressive in quanto pesano meno della ceramica e sono più morbide. Utilizzata principalmente per il taglio, la plastica è disponibile in numerose forme e dimensioni.

Tutolo di granturco: utilizzato principalmente per la lucidatura, può anche essere combinato con composti per il taglio e per ottenere risultati di lucidatura migliori. I test di Stratasys su queste particelle sono ancora preliminari, ma M-30 potrebbe essere l'unico materiale per il quale le particelle di tutolo di granturco rappresentano uno strumento di taglio appropriato. Il tutolo di granturco può essere utilizzato per la lucidatura finale al termine di una lucidatura umida. Il tutolo di granturco può causare uno scolorimento che può essere lavato in modo semplice. A tale scopo, è possibile utilizzare un serbatoio WaterWorks riempito con acqua pulita.

Indipendentemente dalle particelle, per evitare che sulle parti si fermino dei sedimenti, rimuovi le parti dal sistema al termine del processo di finitura e non lasciarle a contatto con particelle ferme. Risciacqua le parti con acqua pulita per rimuovere eventuali residui.

Stratasys Ltd. © 2015. All rights reserved. See stratasys.com/legal for trademark information.