Stampante 3D FDM: problematiche comuni (pt.3)

In questa lezione affronteremo la terza e ultima parte della sezione dedicata ai problemi più comuni della stampa 3D. Se lo desiderate, potete iniziare la lettura di questa sezione dalla prima lezione che tratta l'argomento.

Ghosting

Il Ghosting (o Ringing) è generalmente difficile da individuare per un neofita, ma ci sono rari casi in cui è molto evidente anche per occhi non allenati. Il problema è rappresentato dalla leggera ripetizione di dettagli del modello lungo la sua superficie. Ad esempio se il nostro modello ha una scritta incisa sulla superficie allora vedremo una ripetizione più "tenue" della medesima scritta vicino a essa. La vibrazioni della stampante, durante il processo di stampa, causano un movimento armonico creando ripetizioni non previste di caratteristiche del modello stampato. Per risolvere questo inconveniente possiamo fare quanto segue.

• Controllare la tensione delle cinghie: in molti casi l’instabilità strutturale è causata da cinghie non tese opportunamente, questa è l'origine di molti problemi, tra cui, appunto, il ghosting. Controllando che queste non siano né troppo lente, né troppo strette possiamo confidare di aver risolto gran parte di questi problemi.
• Stampare su una base più stabile: può sembrare strano sentirlo per la prima volta ma una stampante può risentire anche dello "appoggio" su cui sta operando se questo è malfermo o non opportunamente livellato. Se si trova ad esempio su un tavolino non molto saldo questo comincerà a muoversi e traballare per via delle vibrazioni ampliando esponenzialmente i movimenti e i problemi che ne derivano.
• Stampare più lentamente: nel caso in cui i problemi dovessero persistere una soluzione che funziona sempre è abbassare la velocità di stampa. Il motivo è semplice, meno velocità causa meno accelerazione e momento quando la testina deve cambiare direzione, questo implicherà vibrazioni più contenute.

Filamento troppo fragile

Può essere dovuto a un’eccessiva umidità assorbita dal materiale oppure alla scarsa qualità del filamento. La soluzione più ovvia sarebbe quella di cambiare materiale.
Se avete lasciato per lungo tempo il materiale di stampa all'aria aperta questo sarà stato facile bersaglio dell’umidità diventando per questo meno resistente e flessibile.
Qualche azione risulta comunque possibile.

• Scaldare il materiale: facendo evaporare le molecole d’acqua assorbite potremo recuperare un po’ di resistenza. Anche se non tornerà mai allo stato originale otterremo comunque un risultato migliore.
• Mantenere i filamenti in un ambiente asciutto: per prevenire questo problema possiamo chiudere i nostri materiali in un qualsiasi contenitore e maneggiarli solo durante il loro reale utilizzo.

Buchi o parti mancanti nei livelli di chiusura

Per livelli di chiusura (o strati superiori) intendiamo gli strati che vanno a chiudere il modello, come ad esempio la faccia superiore di un cubo. A volte è possibile che questi non siano perfettamente chiusi o che presentino imperfezioni. Generalmente ciò è da ascrivere all'inadeguatezza del supporto, questa condizione si affronta operando sul riempimento, perimetro o sul numero di strati superiori.

Riportiamo subito sotto alcune soluzioni.

• Aumentare la percentuale di riempimento: Aver settato un riempimento insufficiente, non permettendo al livello superiore di avere abbastanza superficie di supporto per poter essere creato senza intoppi, è la radice del problema. Come si può intuire un semplice aumento percentuale di questo parametro nei settaggi di stampa dovrebbe migliorare la situazione.
• Aumentare i perimetri di stampa: i perimetri sono il numero di passaggi che la stampante effettuerà per creare la forma esterna del modello. Per esempio, nel caso stessimo stampando un cilindro tramite un ugello da 0.4mm, se nei settaggi di stampa decidessimo di creare il modello con due perimetri otterremo un cilindro con una parete di spessore pari a 0.8mm, se i perimetri fossero tre lo spessore sarebbe di 1.2mm, con quattro perimetri otterremo 1.6mm e così via. Una parete esterna più spessa permetterà allo strato superiore di avere una superficie più ampia per aderire, ciò consentirà una estrusione più uniforme.
• Aumentare gli strati superiori: allo stesso modo dei perimetri, anche lo strato superiore può avere diversi spessori, anche se ogni strato avrà uno spessore pari al livello di dettaglio scelto durante il settaggio iniziale. Ottenere un buon strato superiore con un solo livello è molto difficile, per questo solitamente ne vengono usati due o più. Per cui, se pensiamo che questo possa essere il problema, anche aggiungere un solo strato può cambiare le cose.

Separazione tra i livelli

Non è inusuale che durante la stampa di un modello uno o più strati comincino a separarsi tra loro creando delle fastidiose imperfezioni nel modello. Questo fenomeno può causare non solo problemi estetici, ma anche meccanici. Nel caso in cui ci fosse una separazione di questo tipo, infatti, il pezzo sarà molto più suscettibile a rotture durante l’uso a causa di una resistenza meccanica minore. Solitamente il problema è originato da una adesione tra i vari strati non adeguata.
In questo caso le soluzioni possono essere due. Immediatamente a seguire vediamo come fronteggiare questo inconveniente.

• Aumentare la temperatura di estrusione: come abbiamo già scritto, ogni materiale possiede un certo valore di dilatazione termica e si "contrae" quando si raffredda. Nel caso in cui i livelli non siano ben saldati questo movimento può causare un distacco o separazione. Per questo motivo, aumentando la temperatura di estrusione, permetteremo agli strati di fondere meglio migliorando l’adesione fra gli strati.
• Diminuire l’altezza degli strati: a volte la causa va ricercata nelle impostazioni. Ogni stampante può estrudere con dimensioni nei limiti dell’ugello che sta utilizzando, per cui, nel caso stessimo utilizzando un ugello di 0.4mm, l’altezza massima degli strati che potremmo utilizzare sarà di 0.32mm. Se tentassimo di stampare con valori più alti allora non ci sarebbe modo di saldare saldamente gli strati tra loro causando un’adesione non adeguata quindi il problema. Mantenendo un’altezza opportuna non si presenteranno questi problemi.

Conclusioni e anticipazioni

Con questa terza parte si conclude la nostra panoramica di problematiche comuni e rispettive soluzioni per ciò che concerne la stampa 3D FDM.
Nella prossima lezione approfondiremo il funzionamento del processo di stampa e forniremo consigli su come ottenere stampe in un tempo minore pur mantenendo una buona qualità superficiale.