Come tutti sappiamo, per le stampanti 3D è molto importante ottenere le giuste condizioni di temperatura per creare una stampa 3D di alta qualità. Uno dei modi migliori per ottenere una temperatura costante è l'utilizzo di un involucro, ma le cose possono diventare un po' troppo calde?

Questo articolo analizza gli involucri delle stampanti 3D, il controllo della temperatura e la ventilazione.

Esistono modi per controllare la temperatura dell'involucro della stampante 3D utilizzando ventole e termistori di alta qualità. Con determinate impostazioni, è possibile mantenere la temperatura costante della stampante 3D in un intervallo ristretto, dando alle stampe 3D maggiori possibilità di successo.

Per quanto riguarda il controllo della temperatura e la ventilazione della struttura della stampante 3D, ci sono altri fattori importanti da conoscere, quindi continuate a leggere.

Una stampante 3D ha bisogno di un involucro?

Se si stampa con il PLA, che è il filamento più comune per la stampa 3D, non è necessario utilizzare alcun involucro. Se si prevede di stampare con un filamento come l'ABS, il policarbonato o qualsiasi altro filamento che può causare problemi di deformazione o arricciamento dopo il raffreddamento, allora un involucro o una camera riscaldata per la stampante 3D è un componente indispensabile.

Il tipo di copertura dipende dal lavoro che si sta svolgendo.

Se si desidera semplicemente trattenere il calore prodotto dal letto di stampa e dall'ugello di stampa, è sufficiente coprire la stampante 3D con qualsiasi oggetto comune, come cartone, contenitori di plastica, vecchi fogli da tavolo o simili.

Se volete lavorare come un professionista, costruite un involucro ben rifinito e ben progettato che non solo copra la vostra stampante 3D quando usate il filamento ABS, ma che possa anche essere aperto quando volete stampare con il PLA.

La maggior parte delle persone considera un involucro come una parte non necessaria, ma la stampa con ABS senza involucro può danneggiare la qualità della stampa.

Alcune stampe beneficiano di una migliore qualità di stampa e di un minor numero di imperfezioni con un involucro, quindi è necessario capire quale filamento si sta utilizzando e se la qualità migliora o diminuisce con un involucro.

Quali caratteristiche deve avere un buon involucro per stampante 3D?

Un buon involucro per stampante 3D deve avere:

• Spazio sufficiente
• Buone caratteristiche di sicurezza
• Controllo della temperatura
• Illuminazione
• Sistema di estrazione dell'aria
• Porte o pannelli apribili
• Estetica gradevole

Spazio sufficiente

Un buon involucro per stampante 3D deve avere spazio sufficiente per tutte le parti che si muovono durante il processo di stampa. Durante la costruzione di un involucro, assicuratevi che le parti in movimento possano raggiungere la loro portata massima senza urtare l'involucro.

Molte stampanti 3D hanno fili che si muovono, così come la bobina stessa, quindi un po' di spazio in più per le parti in movimento è una buona idea.

Non è consigliabile un involucro per stampante 3D che si adatta a malapena alla stampante 3D, perché rende difficile effettuare piccole regolazioni.

Un buon esempio è il Creality Enclosure che ha due dimensioni principali, una media per la stampante 3D media e una grande per le macchine più grandi.

Caratteristiche di sicurezza

Uno degli scopi principali di un involucro per stampanti 3D è quello di aumentare la sicurezza dell'ambiente di lavoro, dalla sicurezza fisica per evitare di toccare parti mobili o calde, al filtraggio dell'aria, fino alla sicurezza antincendio.

In passato sono stati segnalati casi di stampanti 3D che hanno preso fuoco, principalmente a causa di alcuni errori nel firmware e negli elementi riscaldanti. Anche se oggi è un evento piuttosto raro, vogliamo comunque proteggerci dagli incendi.

Una grande copertura ignifuga è una caratteristica ideale da avere, in quanto, se dovesse scoppiare un incendio, non prenderebbe fuoco e non aggraverebbe il problema.

Alcune persone dispongono di involucri in metallo o plexiglass per mantenere le fiamme all'interno dell'involucro. È inoltre possibile assicurarsi che l'involucro sia sigillato, in modo da interrompere efficacemente l'apporto di ossigeno richiesto da un incendio.

A questo proposito, è bene pensare anche ai bambini o agli animali domestici. Per aumentare l'aspetto della sicurezza, è possibile dotare la copertura di un sistema di chiusura.

Ho scritto un post su Se la stampa 3D è sicura per gli animali domestici, che potete consultare per maggiori informazioni.

Controllo della temperatura

Ho visto delle ottime coperture fai-da-te con un sistema di controllo della temperatura incorporato che misura la temperatura all'interno della copertura e la aumenta con un riscaldatore quando diventa troppo bassa.

È necessario assicurarsi che i termistori siano nel posto giusto perché l'aria calda sale, quindi posizionarli in basso o in alto senza controllare l'aria può portare a letture della temperatura imprecise per l'intero involucro, piuttosto che per una sola area.

Luci

Le stampe 3D possono essere una gioia da osservare mentre si vedono i progressi dei propri oggetti, quindi un bel sistema di illuminazione per l'involucro è un'ottima caratteristica da avere. È possibile ottenere una luce bianca brillante o un sistema LED colorato per illuminare l'area di stampa.

Una semplice striscia luminosa a LED collegata all'alimentazione della stampante 3D dovrebbe essere sufficiente per far funzionare il sistema.

Sistema di estrazione dell'aria

I migliori tipi di cabine sono dotati di un sistema di estrazione dell'aria incorporato, che di solito richiede un condotto d'aria, una ventola in linea e tubi protetti in grado di prelevare l'aria contaminata e indirizzarla all'esterno.

È anche possibile acquistare un filtro indipendente di qualche tipo, in modo da far passare l'aria e pulirla continuamente.

È un'ottima idea disporre di un solido sistema di estrazione dell'aria se si desidera stampare in 3D con l'ABS o con un altro materiale piuttosto duro. Il PLA non è così duro come l'ABS, ma consiglio comunque di dotarsi di un buon sistema di ventilazione.

Porte o pannelli

Alcune custodie semplici sono costituite da una scatola che si solleva direttamente sopra la stampante 3D, ma le migliori sono dotate di porte o pannelli rimovibili e facilmente apribili quando necessario.

La combinazione di tavolini e plexiglass IKEA è una delle migliori soluzioni fai-da-te, in quanto è possibile vedere chiaramente tutto l'involucro senza aprire la porta. Altri involucri, come quello di Creality, non offrono la stessa visuale, ma funzionano comunque molto bene.

Un involucro di tipo aperto può essere vantaggioso perché mantiene comunque un certo tipo di calore, ideale per la PLA.

Per quanto riguarda l'ABS, è necessario un migliore controllo della temperatura per ottenere una stampa di qualità superiore, motivo per cui le migliori stampanti per ABS sono dotate di un involucro incorporato.

Estetica

Un buon involucro deve essere ben progettato e ben rifinito, in modo da avere un bell'aspetto nella stanza. Nessuno vuole un involucro brutto per ospitare la propria stampante 3D, quindi è una buona idea dedicare un po' di tempo in più per realizzare qualcosa che abbia un aspetto gradevole.

Come si costruisce un involucro per stampante 3D?

Ci sono molti modi diversi per costruire un involucro per la stampante 3D, ma Josef Prusa fa un lavoro straordinario guidandovi nella costruzione di un involucro solido nel video qui sotto.

Un grande involucro come questo può davvero migliorare il vostro viaggio e la vostra esperienza di stampa 3D per gli anni a venire.

Stampa di PLA in un involucro riscaldato

Se si stampa con PLA e si dispone di un involucro, il calore potrebbe essere un po' troppo elevato e impedire agli oggetti di raffreddarsi abbastanza rapidamente.

Un calore eccessivo in un involucro sigillato può provocare il collasso degli strati di stampa e quindi una stampa di scarsa qualità. Quando la temperatura è troppo alta, il PLA ha difficoltà ad aderire allo strato precedente.

L'uso di un involucro durante la stampa con PLA è considerato inutile perché, invece di offrire vantaggi, può influire negativamente sulla qualità e sulla resistenza della stampa.

Senza un involucro, la stampa del PLA avrà un raffreddamento sufficiente e lo strato si solidificherà rapidamente, ottenendo in genere una stampa più liscia e ben realizzata.

Se la stampante 3D è dotata di un involucro fisso, si consiglia di aprire le porte durante la stampa con PLA, in modo da ottenere una stampa perfetta.

È una buona idea disporre di pannelli rimovibili nella copertura, in quanto la loro rimozione o apertura non richiede troppo lavoro.

Quali sono le opzioni di filtraggio dell'aria per gli involucri delle stampanti 3D?

Le principali opzioni di filtraggio dell'aria esistenti per le custodie delle stampanti 3D includono:

• Schiuma di carbone o filtro
• Purificatore d'aria
• Filtro HEPA
• Filtro PECO

Schiuma di carbone o filtro

L'uso della schiuma di carbonio è un'ottima idea in quanto è in grado di catturare i fumi chimici e può essere un'ottima opzione quando si tratta di filtrare l'aria per gli involucri delle stampanti 3D. I filtri di carbonio possono aiutare a bloccare efficacemente i VOC (Composti Organici Volatili) dall'aria.

Purificatore d'aria

Installare un purificatore d'aria con la copertura; può essere piuttosto costoso, ma è in grado di catturare o prevenire fumi, gas o altre particelle tossiche.

Filtri HEPA

I filtri HEPA sono in grado di catturare particelle di dimensioni pari a 0,3 micron, ovvero le dimensioni medie di quasi il 99,97% degli inquinanti atmosferici che passano attraverso una stampante.

Filtro PECO

È considerata l'opzione migliore per la sua versatilità: non solo cattura i COV e le particelle, ma li distrugge completamente. I fumi tossici che escono dalle stampanti vengono distrutti prima di essere rilasciati nell'aria.

Soluzioni all in one

Guardian Technologies ha lanciato il fantastico Germ Guardian True HEPA Filter Air Purifier (Amazon) che fa un ottimo lavoro di pulizia dell'aria e di riduzione degli odori causati da fumo, fumi, animali domestici e molto altro.

È piuttosto costoso, ma con il numero di funzioni e vantaggi che offre, è un ottimo prodotto da avere al proprio fianco.

Le caratteristiche e i vantaggi sono i seguenti:

• Purificatore d'aria 5 in 1 per la casa: il filtro d'aria elettrostatico HEPA media riduce fino al 99,97% di germi nocivi, polvere, polline, forfora di animali domestici, spore di muffa e altri allergeni piccoli come .3 micron dall'aria.
• Filtro Pet Pure - Al filtro viene aggiunto un agente antimicrobico per inibire la crescita di muffe, funghi e batteri che causano cattivi odori sulla superficie del filtro.
• Uccide i germi - La luce UV-C aiuta a uccidere i virus presenti nell'aria, come l'influenza, lo stafilococco e il rhinovirus, e lavora con il biossido di titanio per ridurre i composti organici volatili.
• Trattiene gli allergeni - Il pre-filtro trattiene polvere, peli di animali domestici e altre particelle di grandi dimensioni, prolungando la durata del filtro HEPA.
• Riduce gli odori - Il filtro a carboni attivi aiuta a ridurre gli odori indesiderati provenienti da animali domestici, fumo, fumi di cucina e altro ancora.
• Modalità ultra-silenziosa - La modalità sonno ultra-silenziosa con timer programmabile aiuta a riposare bene e a respirare un'aria più pulita.
• Scegliere tra 3 impostazioni di velocità e una luce UV C opzionale

È anche uno dei Best-Seller numero 1 tra i depuratori d'aria elettrostatici, quindi procuratevi il Germ Guardian su Amazon per le vostre esigenze di filtrazione dell'aria per la stampa 3D!

Per quanto riguarda in particolare un involucro, la soluzione abituale per il filtraggio dell'aria è il VIVOSUN CFM Inline Fan & Filter System (Amazon).

È possibile acquistare i singoli componenti a un prezzo inferiore, ma se si desidera un sistema completo composto da componenti di alta qualità e consegnato per un facile montaggio, questa è un'ottima scelta.

Questo sistema di filtrazione dell'aria presenta le seguenti caratteristiche e vantaggi:

• Ventilazione efficace: potente soffiante con velocità della ventola di 2.300 RPM, che fornisce un flusso d'aria di 190 CFM. Fornisce una ventilazione ottimale per il luogo di destinazione.
• Filtro al carbone superiore: letto di carbone vergine australiano 1050+ RC 48. Dimensioni: 4″ x 14″
• Efficace controllo degli odori: il filtro a carbone elimina alcuni degli odori più indesiderati, l'odore pungente e il particolato dalla tenda di coltivazione indoor e dalla stanza di coltivazione idroponica.
• Robusto sistema di condotti (con morsetti): un filo d'acciaio robusto e flessibile sostiene pareti di condotti a triplo strato per impieghi gravosi. L'anima in PET è racchiusa in strati di alluminio ignifugo in grado di gestire temperature da -22 a 266 Fahrenheit.
• Facilità di montaggio: evitare il fastidio di acquistare e restituire parti non compatibili o non sicure è facile con un sistema completo, che richiede tutto il necessario per iniziare a lavorare.

Potrebbe essere necessario stampare in 3D un pezzo di collegamento da fissare all'involucro in modo che sia a tenuta d'aria. Su Thingiverse sono disponibili molti progetti relativi alla purificazione dell'aria.

Questo estrattore di fumi minimalista stampato in 3D da rdmmkr è stato originariamente creato per ridurre al minimo i fumi di saldatura, ma naturalmente ha usi diversi.

È possibile surriscaldare una stampante 3D con un involucro?

Alcuni si chiedono se la presenza di un involucro possa effettivamente surriscaldare una stampante 3D, e questa è una domanda lecita.

Sono stati segnalati casi di surriscaldamento di alcune parti della stampante 3D, come i motori passo-passo, che hanno provocato passaggi saltati e linee di livello di scarsa qualità sulle stampe 3D.

Il raffreddamento è un aspetto importante della maggior parte delle macchine, ed è per questo che ci sono dissipatori, pasta termica di raffreddamento e ventole dappertutto.

Se non ci si occupa dell'aspetto della temperatura della stampante 3D, questa può surriscaldarsi e causare problemi.

Un calore eccessivo può sicuramente ridurre la durata dei componenti elettronici e dei motori.

Un'altra cosa che può accadere è che l'estremità fredda si scaldi troppo. Quando ciò accade, il filamento inizia a diventare morbido prima di arrivare al taglio termico e questo rende più difficile per il filamento essere spinto attraverso l'ugello.

Può facilmente causare intasamenti nel sistema di estrusione e nell'ugello, nonché una sottoestrusione, quindi assicuratevi di bilanciarlo bene.

La temperatura della stanza influisce sulla qualità delle stampe 3D?

La stampa 3D prevede tutti i tipi di fluttuazioni di temperatura e requisiti specifici di temperatura per una qualità di stampa ottimale, ma la temperatura ambiente influisce sulla qualità delle stampe 3D?

La temperatura ambiente influisce effettivamente sulla qualità delle stampe 3D. La stampa di ABS o anche di resina a basse temperature ambiente può portare a un fallimento totale delle stampe o semplicemente a una scarsa adesione e a una debole resistenza degli strati. La temperatura ambiente non è un problema altrettanto grave con il PLA, poiché non reagisce molto alle fluttuazioni di temperatura.

Questo è uno dei motivi fondamentali che ha spinto gli utenti delle stampanti 3D a costruire un involucro per controllare la temperatura.

Quando è possibile controllare la temperatura di esercizio della stampante 3D, la stampa diventa molto più facile da gestire. Il miglior tipo di involucro ha controlli di temperatura simili al sistema PID della stampa 3D.

È possibile impostare e misurare la temperatura dell'involucro e, una volta scesa al di sotto di un certo punto, attivare un riscaldatore integrato per riportare la temperatura di esercizio al livello impostato.

Letto e temperature di stampa perfetti per i filamenti più diffusi

PLA

• Temperatura del letto: da 20 a 60°C
• Temperatura di stampa: da 200 a 220°C

ABS

• Temperatura del letto: 110°C
• Temperatura di stampa: da 220 a 265°C

PETG

• Temperatura del letto: da 50 a 75°C
• Temperatura di stampa: da 240 a 270°C

Nylon

• Temperatura del letto: da 80 a 100°C
• Temperatura di stampa: 250°C

ASA

• Temperatura del letto: da 80 a 100°C
• Temperatura di stampa: 250°C

Policarbonato

• Temperatura del letto: da 100 a 140°C
• Temperatura di stampa: da 250 a 300°C

TPU

• Temperatura del letto: da 30 a 60°C
• Temperatura di stampa: 220°C

HIPS

• Temperatura del letto: 100°C
• Temperatura di stampa: da 220 a 240°C

PVA

• Temperatura del letto: da 45 a 60°C
• Temperatura di stampa: 220°C