finitura stampa 3D co nresina epossidica

Guida pratica alla post-produzione per la stampa 3D

In questa guida tratteremo l’importantissimo argomento della post produzione delle nostre stampe fatte con stampante a filamento (FDM).

Ti svelerò i metodi più efficaci per rendere le tue stampe esteticamente impeccabili!

Alcuni che pochissimi conoscono e utilizzano, quindi potrebbero davvero fare la differenza se per esempio hai intenzione di vendere le tue stampe!

Sei pronto? Partiamo!

La stampa Fdm è eccezionale nella sua semplicità e nel rapporto qualità-costo delle stampe! Ma esistono diversi limiti che la tecnologia deve ancora superare, uno tra questi è sicuramente il grado estetico del modello stampato. 

Infatti il processo di stampa FDM, che lavora per layer, produce una superficie esterna di stampa stratificata e spesso irregolare visibile a occhio nudo. Certo il problema può essere gestito con layer più sottili, ma non è possibile avere una superficie completamente liscia senza qualche lavoretto post-stampa!

Altro fattore chiave è la rimozione dei supporti di stampa, per quanto ben settati, avranno sempre un effetto negativo sulla superficie della nostra stampa.

Perciò se il tuo obiettivo nella stampa 3D è produrre oggetti simili a quelli che si trovano in commercio senza altro lavoro ti consiglio di dare un occhiata ad altre tipologie di stampanti, come quelle SLA o SLS!

Ma non disperiamo! Con un po’ di lavoro extra è possibile avere risultati davvero convincenti!

post-produzione stampa 3d: Non impazzire per rimuovere i supporti!

Il primo step che dobbiamo considerare è la rimozione dei supporti di stampa (se presenti).

I supporti sono utilissimi per stampare volumi a sbalzo altrimenti impossibili, ma di contro lasciano delle imperfezioni sulla superficie supportata.

Le cose più importanti per risparmiare lavoro in post-produzione sono:

  • Utilizzare meno supporti possibili, orientando la stampa nella maniera più efficiente
  • Settarli in maniera adeguata, cercando di mantenerli staccati il più possibile dalla superficie da supportare.
  • Se necessario dividere il modello in più parti e stamparle separatamente con orientamento efficiente

Fai qualche test modificando questi settaggi sul tuo slicer, lascia sempre almeno 1 layer di distanza tra i supporti e la superficie, e un minimo di 0,3 mm di distanza dalle superfici laterali

Se possiedi una stampante con doppio estrusore come per esempio la Ultimaker 3, oppure una con un sistema che gestisce più filamenti nello stesso estrusore come la prusa MK2 MMU, la soluzione più professionale è sicuramente utilizzare dei materiali solubili (ne ho parlato qui) come supporti, puoi utilizzare:

  • PVA ( se stai stampando PLA) , avrai solo bisogno di acqua tiepida per dissolvere i supporti
  • HIPS (se stai stampando ABS), avrai bisogno di un rapporto di 1:1 di limonene e alcol isopropilico 

Con questi materiali puoi rimuovere i supporti senza la minima fatica e otterrai una superficie molto più liscia e ben supportata, ti basterà impostare 0 layer di distanza tra il supporto e il modello per avere una superficie nettamente migliore.

Non tutti possono permettersi una stampante a doppio estrusore e il costo di questi materiali di consumo per il supporto.

Allora che fare?

post-produzione stampa 3d: Carta vetrata e tanto olio di gomito (nuovo sport olimpico)

Sai che da quando stampo in 3D ho annullato l’abbonamento in palestra? Eh sì! A chi serve quando devi carteggiare? Per rendere l’idea voglio farti vedere cosa ti aspetta con una GIF.

Ti dirò la verità, personalmente odio carteggiare, è un procedimento lungo e noioso, ma è di fatto il miglior metodo per preparare la superficie ad altri trattamenti, per esempio la verniciatura.

Praticamente carteggiare è fondamentale.

Come funziona? Molto semplice, avrai bisogno di diverse grane di carta vetrata. Le grane funzionano così: più alto è il numero più la carta è fine, più è basso più la grana è grossa.

Se il pezzo da levigare presenta blob, residui di supporti, punte da livellare, puoi partire con:

  • grana tra 100-200 per la sgrossatura

procedi per gradi con vari tipi di grana finché non sei soddisfatto del risultato, in genere si ha:

  • grana 220-400-600 per la levigatura diciamo “di mezzo”
  • grana 1000-2000 per la levigatura finale
  • grana 5000 per la lucidatura

fai sempre piccoli movimenti circolari per eliminare i layer! “Metti la cera, togli la cera!” cit.

cerca di essere delicato e non accanirti troppo su alcune zone o rischi di modificare troppo il pezzo (sopratutto se il pezzo deve essere assemblato con altri)

MOLTO IMPORTANTE: i materiali con bassa temperatura di fusione (come il PLA) devono essere carteggiati con maggiore attenzione, la frizione produce calore e rischia di fondere la superficie del tuo pezzo, lasciamelo dire, creando un vero CASINO.

La cosa che devi fare per levigare il PLA è mantenere il pezzo freddo, per esempio bagnandolo frequentemente con acqua fredda.

Se devi carteggiare pezzi molto grandi e con pochi piccoli dettagli nessuno ti vieta di aiutarti con qualche attrezzo, per esempio questo .

Ricordati solo di mantenere basse le velocità e raffreddare il pezzo il più possibile.

Una volta finito con la carteggiatura, lava per bene il pezzo per togliere ogni residuo di polvere. Prova a usare ad esempio uno spazzolino da denti, acqua e sapone.

Tecnica Segreta: puoi scaldare la superficie del tuo pezzo con un Phon per capelli, in modo da livellare ulteriormente le piccole imperfezioni e “rilassare” le tensioni interne al pezzo e renderlo più compatto.

post-produzione stampa 3d: E ora tocca a Optimus Prime(r)

Scusami la battutaccia, ma è arrivato il momento di nominare l’eroe della situazione; sto parlando del Primer

E’ una speciale vernice in bomboletta che funge spesso da fondo e prepara la superficie del materiale per una successiva verniciatura. Nel nostro caso è molto utile per livellare anche le imperfezioni derivanti dai nostri layer, infatti il primer ha proprietà riempitiva ed è molto semplice da carteggiare.

Come funziona?

Il primer deve essere applicato in 2 leggere passate, appendi il pezzo con qualcosa di rigido (magari un fil di ferro) per poter raggiungere tutte le zone, rotea la bomboletta per 1-2 minuti (non shakare altrimenti si creano delle bolle) il primo spruzzo va fatto a vuoto poi applica il primo strato avendo cura di mantenere una distanza dal pezzo di circa 20 cm.

Il movimento deve essere rapido, in modo da non creare del gocciolamento. Copri in modo uniforme tutta la superficie e lascia asciugare per il tempo consigliato sulle istruzioni del tuo prodotto.

Una volta asciutto verifica il risultato e se necessario dai una carteggiata con un po’ di carta 600. 

Procedi con il secondo strato, cerca di essere ancora più leggero con questo strato, l’effetto di livellamento è stato già ottenuto con il primo strato e con questo hai solo bisogno di perfezionare il risultato. Se necessario carteggia nuovamente e ripeti il procedimento finché non sei soddisfatto.

Come ti avevo detto è una cosa lunga e laboriosa ma vedrai che il risultato sarà soddisfacente 😉

Con un po’ di pratica e manualità puoi raggiungere dei risultati professionali! Quindi dacci dentro!

 post-produzione stampa 3d: Oppure puoi usare le resine epossidiche!

Un’alternativa davvero interessante al Primer sono le resine epossidiche, queste resine sono bi-componenti cioè si basano sulla miscelazione di due diverse sostanza per creare la resina utilizzabile sulla nostra stampa. 

il risultato che ci possiamo aspettare è un ottima superficie liscia, davvero professionale!

Il procedimento è un pochino più complesso rispetto al primer e consiste nel miscelare il componente A con quello B secondo i dosaggi descritti sulle istruzioni del prodotto che hai acquistato.

Ti consiglio di miscelarli nel contenitore del kit (se provvisto nel prodotto che hai acquistato) o in un contenitore di vetro, per evitare contaminazioni e favorire il recupero della resina.

Per l’applicazione usa la spatola contenuta nel kit oppure pennello duro con crine di cavallo. Cerca di fare sempre delle applicazioni leggere per evitare il gocciolamento.

IMPORTANTE: una volta miscelati i componenti A/B hai un tempo variabile tra 10-15 minuti prima che la resina si indurisca e renda impossibile l’applicazione, quindi fai lo cose con cura ma cerca di essere rapido o dovrai ricominciare!

Una applicazione e sufficiente per avere un ottima finitura superficiale, ma se la finitura definitiva di consiglio di fare 2 applicazioni e lucidare il tutto con carta da 1000 e 5000 🙂

Vediamo qualche altra tecnica!
POLISHING

Quello che all’estero chiamano Polishing compound, non è altro che la nostra pasta abrasiva!

Anche in questo caso la maggior parte del lavoro la farà il tuo gomito, ma il risultato può essere esaltante!

Una volta carteggiata e lavata la stampa puoi applicare un po’ di pasta abrasiva per creare una superficie perfettamente liscia con effetto riflettente.

Per applicarla utilizza una spugnetta da carrozziere o un fazzoletto in velluto, intingilo nella pasta e con movimenti circolari percorri la superficie del pezzo.

Metti la cera togli la cera! Ricordi? Non scherzavo!

FUMI DI ACETONE

I fumi di acetone sono una tecnica molto efficace di levigatura chimica, possono essere applicati sull’ABS (per il PLA è possibile usare il tetraidofuriano) e garantiscono una superficie omogenea e con finitura a specchio.

Il procedimento consiste nel posizionare il pezzo da trattare in una scatola chiusa ermeticamente, all’interno della scatola è necessario versare dell’acetone o posizionare del materiale (carta da cucina) impregnato di acetone.

Chiudendo la scatola in circa 60 minuti i vapori generati dall’acetone genereranno delle microfusioni sulla superficie del pezzo, i layer si livelleranno e la superficie si presenterà liscia.

Un ottimo metodo per pezzi con obiettivo estetico! (senza troppi particolari)

Infatti la procedura è sconsigliata su pezzi in tolleranza o che necessitano di essere assemblati, in quanto l’acetone agisce in modo molto aggressivo sugli spigoli e i dettagli!

ATTENZIONE: l’acetone e gli altri solventi possono essere molto pericolosi in quanto altamente infiammabili! Fare le operazioni lontano da fonti di calore e non inspirare i fumi.

Un’altra tecnica simile con solventi prevede l’immersione dell’oggetto da trattare per qualche secondo direttamente nel solvente, seppure rapidissima (pochi secondi e hai finito) questa tecnica aggredisce molto la stampa e te la consiglio solo per stampe puramente estetiche con pochi dettagli, tipo vasi o cose del genere 😉

post-produzione stampa 3d: Verniciamo!

Una volta preparata la superficie nel modo che più ti piace tra quelli che ti ho spiegato, puoi finalmente verniciare! Puoi verniciare con acrilci, pennello, bomboletta o aerografo! La scelta della vernici e del tutto soggettiva quindi scegli il prodotto che più ti piace.

Con la bomboletta o ancora meglio con l’aerografo, se hai una buona manualità, riuscirai ad avere un risultato migliore che a pennello.

Come con il primer ti consiglio diverse passate leggere, è davvero il metodo migliore per evitare gocciolamenti e avere una superficie più uniforme.

Usa la stessa procedura, appendi il pezzo, vernicia e lascia riposare almeno 30 minuti tra una passata e l’altra.

Se hai intenzione di verniciare parti diverse in colori differenti ti consiglio di mascherare le parti con nastro da pittore (quello di carta) in modo da non contaminare le sezioni da verniciare e avere un risultato più pulito.

post-produzione stampa 3d: Il colpo da maestro! Galvanoplastica!

Se non hai mai sentito parlare di Galvanoplastica questa cosa ti sorprenderà! Chiamata anche elettroplaccatura permette a un materiale plastico reso conduttore tramite una vernice alla grafite (o altri materiali conduttori) di attirare a se un materiale metallico sacrificale.

Il risultato finale del procedimento sarà un materiale plastico coperto di un sottile strato del metallo scelto (rame, nickel, argento, oro ecc.)

La cosa interessante è che non apporta solo un miglioramento estetico, ma anche un lieve aumento delle caratteristiche meccaniche!

Come funziona?

VERNICE

Avrai bisogno di una vernice alla grafite come questa  

oppure puoi miscelare una vernica tradizionale in acrilico con polvere di grafite (in genere le proporzioni sono 1:1)

Il pezzo da trattare dovrà avere una superficie ben liscia (metti la cera togli la ceraaaa!) e dovrà essere ben pulito, ti consiglio di lavarlo con acqua e sapone prima di applicare la vernice alla grafite.

Successivamente potrai verniciare, copri tutta la superficie e fai diversi strati, vogliamo che il nostro pezzo conduca al meglio.

SOLUZIONE ELETTROLITICA

Successivamente avrai bisogno di una soluzione elettrolitica dove immergere il tuo pezzo e il materiale sacrificale da utilizzare per la placcatura.

Puoi acquistarne una già fatta che ti garantisce la “certezza” di non sbagliare le proporzioni, oppure puoi fartela con acqua distillata e solfato di rame inserito con una percentuale del 10% rispetto l’acqua.

Ora, la galvanoplastica lunge da essere una scienza particolarmente esatta se fatta nel garage, quindi è probabile che dovrai sperimentare un po’ le dosi per raggiungere un risultato soddisfacente!

ALIMENTATORE SULL’ ANODO E CATODO

ti servirà un alimentatore o una pila da 9V per fornire tensione e corrente al processo. Il catodo è il nostro bel pezzo da placcare e deve essere collegato al meno – mentre l’anodo è il nostro metallo sacrificale (puoi utilizzare delle placchette, dei fogli, dei fili), e avrà bisogno di essere collegato al più  +.

NOTA: Per collegare il pezzo alla corrente utilizza dei fili in rame, è buona cosa arrotolarli attorno al pezzo per garantire un afflusso uniforme della corrente.

La tensione necessaria per la procedura è circa 5V, mentre la corrente può variare da 0,1 a 1 A

maggiore sarà la corrente minore sarà il tempo necessario per la placcatura, ma sarà anche più facile avere una superficie grezza, con quelli che vengono chiamati “tree” cioè accumuli di anodo che si formano in alcune zone. Per avere il tuo pezzo ben placcato dovrai aspettare parecchio, si può variare da qualche ora a anche 10 ore!

TRUCCHETTO

Per garantire una distribuzione più forte e meglio distribuita ti consiglio di utilizzare un agitatore magnetico con piano riscaldato. 

Il calore sui 30-40 garantisce una placcatura più forte, mentre la miscelatura garantisce la distribuzione omogenea e quindi evita i “tree”.

RIFINITURA

Una volta placcato il tuo pezzo avrà bisogno di una bella lucidata, puoi farlo con una piccola mola o con carta vetrata e tanto “metti la cera togli la cera”.

I risultati possono essere sorprendenti, ma tra tutti i metodi che ti ho spiegato oggi, devo dirti che questo è sicuramente il più complicato, i risultati possono variare di molto di volta in volta.

Detto questo ti consiglio di fare una prova 😉

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post-produzione stampa 3d: Tiriamo le somme!

In questa guida ho voluto darti le armi per poter rifinire al meglio le tue stampe in FDM.

Bè spero veramente tu abbia imparato qualcosa di utile, ti ringrazio per essere arrivato fino in fondo 🙂

Non c’è un metodo migliore, ognuno ha i suoi pro e contro, quali il costo, il tempo o la difficoltà.

Per cominciare ti consiglio sicuramente:

  • carta vetrata
  • primer

Gia solo con questi due puoi avere delle stampe con una superficie notevole se vuoi verniciarle!

Una volta che avrai acquisito una buona tecnica di carteggiatura e primer potrai provare con gli altri metodi e scegliere quello che più si adegua alle tue esigenze di maker o professionista.

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Alla prossima!

 Alessio – Binarioprint

2 commenti su “Guida pratica alla post-produzione per la stampa 3D”

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