Chiunque abbia mai utilizzato una stampante 3D conosce l'importanza della finitura della stampa per ottenere una maggiore qualità. Questa meraviglia si chiama post-elaborazione e questo articolo si propone di guidare esattamente come ottenere le migliori stampe possibili quando si lavora con PLA e ABS.

I migliori metodi generali di post-elaborazione delle parti stampate in 3D prevedono la carteggiatura con diverse quantità di grana, la levigatura a vapore, l'uso di sostanze a pennello come 3D Gloop e la resina epossidica XTC 3D. Queste tecniche sono solitamente seguite dall'uso di un primer spray, che prepara la superficie per la verniciatura.

Ciò è quanto di più elementare possa esistere. Quello che segue scioglie ogni dubbio e fornisce tutte le informazioni necessarie per sviluppare la qualità suprema delle proprie stampe.

Come rifinire e levigare le parti stampate in 3D

Sarebbe un sogno se le stampe uscissero dalla stampante perfette e pronte per l'uso. Purtroppo non è così: la prima cosa che si nota in una stampa fresca è l'accumulo di linee di livello.

Queste linee di strato, che conferiscono un aspetto innaturale alla stampa, vengono eliminate con un processo chiamato levigatura.

La levigatura, uno dei metodi più comuni e altrettanto essenziali di post-elaborazione, viene solitamente eseguita applicando una carta vetrata di grana multipla. Si consiglia di iniziare con una grana più piccola, intorno a 80, per rimuovere eventuali difetti o imperfezioni, per poi passare a grane più alte quando la superficie è stata uniformata.

Ciò che all'inizio della levigatura sembrerà ruvido e opaco, diventerà molto raffinato quando il processo sarà più avanzato. Un tipo di carta vetrata bagnata a grana fine, di circa 1.000 grane, viene applicata sulla stampa proprio alla fine per dare un aspetto lucido.

Un ottimo assortimento di carta vetrata da scegliere è la Miady 120-3.000 Assorted Grit Sandpaper. Con questa carta vetrata si ottiene un'ampia gamma di grane con un totale di 36 fogli (3 per ogni grana). Sono carte vetrate multiuso e perfette anche per levigare i vostri oggetti stampati in 3D fino a ottenere un'ottima finitura.

Anche se tutto questo non dovesse darvi l'aspetto desiderato, c'è la possibilità di utilizzare l'XTC 3D a pennello, una resina epossidica bicomponente in grado di fornire una finitura lucida.

Quando si rifinisce una parte stampata in 3D, sia essa in PLA, si vuole ottenere un'ottima finitura della superficie di stampa 3D per migliorarne l'aspetto e la qualità. Una combinazione di levigatura ed epossidica è un ottimo metodo per rifinire un oggetto stampato in 3D.

Tenendo presente che la levigatura è un processo generico e che potrebbe essere necessario utilizzare XTC 3D tra una procedura e l'altra, per garantire la giusta levigatezza. Inoltre, 3D Gloop, originariamente utilizzato come adesivo per il letto di stampa, fa scomparire le linee di stratificazione con una sola mano sottile.

XTC-3D High Performance 3D Print Coating di Smooth-On è un prodotto straordinario, ben noto nella comunità della stampa 3D per fornire un rivestimento liscio a un'ampia gamma di parti stampate in 3D. Funziona molto bene con PLA, ABS, fino a legno, gesso e carta.

Questa resina epossidica è simile a un miele caldo, piuttosto che a quelle epossidiche più spesse, e può essere facilmente applicata con un pennello.

A tutto ciò si aggiungono le operazioni di fondo e di verniciatura, che sono la chiave per ottenere una stampa di grande valore.

Si inizia con il primer, un processo a due mani con intervalli di asciugatura, per esporre completamente la superficie della stampa e renderla disponibile per la pittura. Anche in questo caso, la carteggiatura, o qualsiasi altro metodo per eliminare le linee di strato, è necessaria prima di raggiungere questa fase di post-elaborazione.

Una volta che la stampa è asciutta dopo l'applicazione del primer, è possibile applicare la vernice a pennello o a spruzzo per completare la finitura. Il prodotto risultante dovrebbe avere un aspetto estremamente attraente.

Quando è necessario formare parti più grandi del volume di costruzione, queste vengono stampate in più fasi e, alla fine, vengono lavorate applicando un metodo chiamato incollaggio.

Le parti separate vengono semplicemente incollate per farle diventare un tutt'uno. Il PLA funziona molto bene con l'incollaggio quando si creano forti legami tra le sue parti.

Questo processo è molto economico, molto conveniente e non richiede alcuna esperienza o abilità precedente.

Tuttavia, le parti incollate non saranno così resistenti come quelle solide e singole.

Levigare e rifinire le stampe 3D in ABS

I metodi di post-elaborazione possono variare da filamento a filamento, ma per l'ABS esiste una tecnica unica, diversa da tutte le altre, destinata a dare risultati molto evidenti. Si tratta della cosiddetta lisciatura a vapore di acetone.

A tale scopo, è necessario un contenitore che sia confinabile, carta assorbente, un foglio di alluminio in modo che la stampa non sia realmente a contatto con l'acetone e, infine, l'acetone stesso.

È possibile acquistare un set di acetone puro concentrato di alta qualità su Amazon a un prezzo conveniente. Non si tratta di acetone economico con additivi, come quello di alcuni solventi per unghie.

La procedura è molto semplice. Il primo passo consiste nel coprire il contenitore con carta assorbente su ogni lato. Quindi, cospargiamo il contenitore con un po' di acetone. Poi, copriamo il fondo del contenitore con un foglio di alluminio, in modo che il nostro modello sia al sicuro dalla pericolosa sostanza chimica.

Successivamente, mettiamo la stampa all'interno del contenitore e lo sigilliamo, in modo che non ci siano effusioni.

Questo è applicabile perché l'acetone scioglie l'ABS gradualmente, il che può essere sfruttato a nostro vantaggio. Il processo, tuttavia, è lento e può richiedere anche diverse ore. Pertanto, il nostro compito è quello di non esagerare e questo può richiedere un po' di tempo per abituarsi.

Il consiglio è che la stampa continua a sciogliersi per un bel po' anche dopo essere stata tolta dal contenitore: per questo è importante valutare con precisione quando toglierla per ottenere il risultato desiderato, perché dopo si scioglierà ancora.

Potete anche seguire questa video guida sulla levigatura dell'ABS con l'acetone.

Il bagno di vapore di acetone si è rivelato davvero efficace per levigare le stampe ABS e si nota un'enorme differenza tra la prospettiva prima e dopo.

Tuttavia, non è l'unica tecnica da applicare: anche la carteggiatura, la verniciatura e l'utilizzo di una resina epossidica sono operazioni ottime per la magnifica causa, insieme alla verniciatura.

Levigare e rifinire le stampe 3D in PLA

Mentre il processo di levigatura con acetone è diverso per l'ABS, il PLA ha un proprio metodo di post-elaborazione.

Anche in PLA è molto conveniente che le stampe possano essere rifinite in vari modi, tra cui la prelucidatura prima di passare ad altre tecniche, l'applicazione di 3D Gloop, che funziona molto bene, e la verniciatura.

Dato che il PLA non è assolutamente solubile nell'acetone, è invece abbastanza compatibile con il benzene, il diossano e il cloroformio a caldo, il che apre nuove possibilità di post-elaborazione delle stampe a base di PLA.

Una di queste possibilità è la lucidatura del PLA con THF (Tetraidrofurano).

In questo processo si utilizza un panno privo di lanugine e guanti in nitrile, preferibilmente non in lattice, che viene immerso nel THF e applicato sulla stampa con un movimento circolare, come se si trattasse di lucidare le scarpe.

Dopo l'applicazione totale, la stampa avrebbe avuto bisogno di un po' di tempo per asciugarsi, in modo da far evaporare l'eventuale THF indesiderato. La stampa ora ha una finitura liscia e ha un ottimo aspetto.

Queste sostanze richiedono un alto livello di manipolazione e di responsabilità, quindi non consiglio di manipolarle. È meglio attenersi alla carteggiatura e a una sostanza più sicura come la resina epossidica XTC da applicare a pennello.

Avvertenze per la post-elaborazione del PLA

Un metodo non convenzionale per rifinire le stampe in PLA sarebbe utilizzando una pistola termica.

Tuttavia, c'è un'avvertenza associata a questa tecnica, perché è risaputo che il PLA non è resistente al calore, né può sopportare una temperatura elevata per un periodo prolungato.

Pertanto, l'uso di una pistola termica può dare i risultati desiderati, ma è necessaria una certa abilità e una precedente esperienza per ottenere un prodotto finito e non rovinare l'intera stampa.

Se cercate una pistola termica di alta qualità, la scelta migliore è SEEKONE 1800W Heat Gun di Amazon, con controllo della temperatura variabile e protezione da sovraccarico per evitare di danneggiare la pistola termica e il circuito.

Inoltre, c'è anche un rischio per la sicurezza, poiché la plastica si scioglie quando la pistola termica è in uso, può verificarsi l'estrusione di fumi tossici. Per questo motivo è sempre consigliabile lavorare con la stampa in un'area che sia adeguatamente ventilato.

Ulteriori metodi di levigatura/finitura delle stampe 3D

Essendo un concetto sfaccettato, i confini della post-elaborazione si stanno espandendo rapidamente, in un'epoca tecnologicamente avanzata.

Le seguenti sono tecniche relativamente diverse di finitura delle stampe 3D, in grado di offrire una qualità eccellente.

Galvanotecnica

I vantaggi della galvanoplastica non riguardano solo la finitura, ma anche l'aumento della resistenza del pezzo.

I materiali utilizzati in questo processo sono per lo più oro, argento, nichel e cromo, ma funziona solo con l'ABS e non con il PLA.

La galvanoplastica aumenta notevolmente l'aspetto complessivo, la finitura e la sensazione al tatto della stampa, ma è relativamente costosa e può richiedere una certa esperienza nell'eseguirla.

Immersione idroelettrica

L'idroimmersione è una novità rispetto alle altre tecniche di post-elaborazione.

Conosciuto anche come stampa a immersione, questo processo consiste nell'applicazione di un disegno alla parte stampata.

Questo metodo funziona solo per modificare l'aspetto di una parte e non ha nulla a che fare con le sue dimensioni. Ancora una volta, questo è anche costoso e può richiedere abilità da parte dell'utente.

Post-elaborazione preventiva

La procedura di finitura delle parti stampate in 3D inizia ancora prima che il filamento venga estruso dall'ugello al letto di stampa.

Ci sono una serie di opzioni da considerare che influenzano il nostro prodotto finale in modo considerevole e aiutano notevolmente nella post-elaborazione.

Le impostazioni di stampa e l'orientamento della stampa sono importanti quando si parla della finitura superficiale della stampa, che alla fine porta a un grande aiuto nel post-processo.

Secondo Maker Bot, "Le superfici stampate in verticale avranno la finitura più liscia" e aggiungono: "La stampa di modelli con una risoluzione di 100 micron risulterà in una finitura superficiale leggermente più liscia, ma richiederà molto più tempo".

Inoltre, se c'è la possibilità di non utilizzare alcun tipo di materiale di supporto, né zattera, né tesa, né gonne, a meno che non sia assolutamente necessario, è l'ideale per la qualità di stampa finale.

Questo perché richiedono un po' di post-elaborazione aggiuntiva, che a volte può compromettere la qualità della stampa se non viene gestita con precisione, rendendo i materiali di supporto un peso a lungo termine.

Precauzioni di sicurezza per la post-elaborazione delle stampe 3D

Quasi tutti gli aspetti della stampa 3D sono legati a problemi di salute e anche la post-elaborazione non fa eccezione.

Il processo di rifinitura delle stampe è molto vasto e prevede un'infinità di tecniche e metodi applicabili per ottenere il tocco e la grazia desiderati. Tuttavia, tutte queste tecniche potrebbero non essere sicure al 100%.

Per cominciare, un coltello X-Acto è abbastanza comune da usare in post-elaborazione. Quando si rimuovono gli elementi di supporto o qualsiasi altra sporgenza di plastica rimasta sulla stampa, è incoraggiati a tagliare lontano dal corpo.

Potete scegliere il coltello di precisione X-Acto di Amazon, con un sistema di cambio lama semplice.

Un paio di guanti robusti durante questo incontro riduce notevolmente le possibilità di tagli o ulteriori lesioni. Qualcosa come i NoCry Cut Resistant Gloves di Amazon dovrebbe funzionare abbastanza bene.

Passando a sostanze come il 3D Gloop, molto utile se si vuole ottenere una finitura lucida, presenta tuttavia tutta una serie di potenziali pericoli: è altamente infiammabile e viene fornito con un titolo di precauzione che chiede specificamente di evitare il contatto con la pelle.

È sempre consigliabile lavorare in un'area ben ventilata con le stampanti 3D, ed è esattamente ciò che è preferibile fare anche quando si utilizza 3D Gloop per eliminare il rischio di inalazione dei vapori.

Inoltre, la levigatura produce particelle fini nell'aria, che possono essere inalate. È qui che entra in gioco un respiratore per evitare questa impresa.

Nello specifico, l'ABS viene quasi sempre post-processato con l'acetone, che è una sostanza chimica altamente tossica, in grado di rappresentare un grande rischio per la salute umana.

Si raccomanda sempre la massima cautela nell'utilizzo di un bagno di vapore di acetone, in quanto si tratta di un prodotto esplosivo, infiammabile e in grado di provocare irritazioni agli occhi e alla respirazione. Anche in questo caso, la ventilazione e l'osservazione attenta sono d'obbligo per avvicinarsi al metodo di finitura più sicuro possibile.

Inoltre, l'inalazione della polvere prodotta dalla levigatura della resina epossidica o il contatto con essa possono sensibilizzare il sistema immunitario e provocare allergie, causando reazioni allergiche all'uso delle resine epossidiche.

Pertanto, i guanti e il respiratore, ancora una volta, sono molto utili per eliminare l'esposizione.

Alcuni suggerimenti pratici per la levigatura e la post-elaborazione di PLA e ABS

La post-elaborazione è un processo che richiede tempo e abilità. Alcuni suggerimenti possono aiutare a raddrizzare la procedura e risultare molto conveniente per molti.

• Quando si esegue la primerizzazione e la verniciatura, è meglio utilizzare entrambi, il primer e la vernice, dello stesso produttore, altrimenti la vernice rischia di screpolarsi e di rovinare la stampa.

• Quando si cerca di rimuovere eventuali sporgenze da una stampa in PLA, è meglio limare con piccole lime ad ago. Il set di lime ad ago Tarvol 6-Piece di Amazon è perfetto per questo, realizzato in acciaio legato ad alto tenore di carbonio. Tagliarlo non sarà d'aiuto perché il PLA è fragile, a differenza di altri filamenti come l'ABS dove il taglio funziona benissimo.

• La velocità è molto importante nella stampa 3D: una limatura lenta o l'uso di una pistola termica per rifinire le parti, permettono di ottenere dettagli più fini e impeccabili.

• Iniziare la stampa con un'altezza di livello inferiore può far risparmiare molte operazioni di post-elaborazione.