Levigare le asperità
La fabbricazione additiva è in grado di realizzare praticamente qualsiasi pezzo desiderato, con qualsiasi geometria e con costi di allestimento minimi. Tuttavia…
Per quanto ogni processo di produzione presenti vantaggi e svantaggi, la stampa 3D evolve costantemente e sicuramente in modo più rapido rispetto ad altre tecnologie. È quindi consigliabile verificare sempre gli sviluppi più recenti.
Adesso Protolabs (primo e principale fabbricante digitale del mondo) sta lanciando una nuova post-lavorazione chiamata "vapour smoothing" che fa fare alla fabbricazione additiva un ulteriore passo in avanti. Consente infatti di utilizzare due materiali di uso comune come il PA-12 e l'elastico TPU-01 per stampare in 3D pezzi con una finitura di superficie levigata simile a quella ottenuta tramite stampaggio a iniezione.
Colmare il gap
Prima che questa tecnologia fosse disponibile, era necessario scendere a compromessi. Certo, con questi due materiali di uso comune era possibile realizzare qualsiasi forma o geometria desiderata ricorrendo alla Sinterizzazione Laser Selettiva (SLS) o alla Multi Jet Fusion (MJF), ma con una qualità della superficie di livello inferiore rispetto a quella offerta dallo stampaggio a iniezione.
Il vapour smoothing invece colma questo divario tra i due processi. Non è più necessario sacrificare la libertà di design o il costo di allestimento per basse tirature se si vuole ottenere una superficie esteticamente accurata o a tenuta stagna. Adesso è possibile avere tutto.
Prima che questo processo automatizzato diventasse disponibile, come la maggior parte dei fornitori di stampa 3D potevamo produrre manualmente una superficie più levigata, ma per le aree difficili da raggiungere questo non sarebbe stato possibile. Ora, grazie a questo processo, tutte le superfici dei pezzi in PA-12 e TPU-01 possono essere levigati sia per scopi estetici che funzionali.
Il segreto è che invece di intervenire in modalità manuale o meccanica come la lavorazione CNC, è il vapore chimico a levigare le superfici. E poiché, come il nome stesso indica, il processo si avvale dell'uso del vapore, questo riesce a raggiungere tutti i punti che sfuggono a un'azione meccanica.
Come funziona
Siamo uno dei primi fabbricanti digitali europei a usare un processo che soddisfa le più rigorose norme di salute e sicurezza. A differenza di altri processi, il vapour smoothing non agisce per rimozione di materiale.
Al contrario, i pezzi vengono disposti su un vassoio e introdotti in una camera di lavorazione sigillata, dove vengono riscaldati ed esposti all'azione di un agente di finitura. Questo evapora distribuendosi su tutte le superfici dei pezzi generando una fusione chimica controllata. In questo modo si riducono i rilievi e le depressioni sulla superficie, liquefacendo e ridistribuendo il materiale in modo uniforme in un'atmosfera attentamente controllata.
Una volta completato il processo, l'attrezzatura smaltisce l'agente di finitura in una vasca di raccolta di modo che non ne rimanga alcun residuo sui pezzi. E a questo punto, non resta che spedirli.
I vantaggi
Non solo si ottengono pezzi più levigati, migliori sia al tatto che alla vista, ma il processo li rende resistenti all'acqua e all'aria sigillando anche le più piccole cavità. Questa superficie più liscia è anche molto più facile da pulire, il che, per alcune applicazioni come quelle per il settore medico, rappresenta un aspetto essenziale.
Le proprietà meccaniche non risentono del trattamento, laddove invece l'allungamento a rottura e la resistenza all'impatto ne risultano significativamente migliorati.
Nuove applicazioni per la stampa 3D
Grazie a questa nuova capacità di levigare e sigillare tutte le superfici, i pezzi stampati in 3D con PA-12 e TPU-01 possono essere utilizzati in un numero sempre maggiore di applicazioni.
L'impermeabilità dei pezzi stampati in 3D li rende adatti a serbatoi, tubi e condotti per i fluidi, coperchi delle valvole e coppe dell'olio per l'industria automobilistica. E poiché sono anche a prova di umidità grazie al processo di vapour smoothing, si apre la strada a numerose applicazioni nel settore medico e industriale, dove la facilità di pulizia dei componenti in plastica risulta prioritaria.
Il vapour smoothing elimina qualsiasi possibile svantaggio della stampa in 3D di pezzi in PA-12 o TPU-01. Infatti consente di usufruire di tutte le possibilità di progettazione offerte dalla fabbricazione additiva senza dover rinunciare alla finitura di superficie che in passato era possibile solo con lo stampaggio a iniezione.
Adesso i progettisti possono attingere a un intero mondo di nuove opportunità, dimostrando anche come gli specialisti di ingegneria hanno bisogno di tenersi costantemente al passo con il mondo in rapida evoluzione della stampa 3D. I processi sono oggetto di sviluppi e miglioramenti continui, aprendo la strada a molte nuove opportunità per i progettisti.