Guida alla creazione di dispositivi medici in silicone

Ogni volta che un materiale colabile come il silicone entra in contatto con uno stampo realizzato in 3D, dobbiamo tener conto dell'interazione chimica tra i due materiali. Ad esempio, quando si colano siliconi catalizzati con platino in stampi realizzati tramite SLA, emerge un problema: il monomero della resina può inibire il processo di polimerizzazione del silicone, dando come risultato una superficie gommosa non polimerizzata. Tuttavia, è possibile produrre parti in silicone catalizzato con platino di alta qualità assicurandosi che gli stampi realizzati tramite SLA siano perfettamente puliti e polimerizzati e applicando rivestimenti protettivi e agenti distaccanti.

Esistono moltissime combinazioni possibili di silicone, resina, rivestimento protettivo e agente distaccante. Abbiamo chiesto a clienti di diversi settori di descriverci i flussi di lavoro con cui hanno ottenuto i risultati migliori e riportiamo di seguito le loro risposte. Nello sviluppare i passaggi del nostro processo, abbiamo tenuto conto di molte di queste esperienze.

Nonostante la varietà di materiali combinati, la nostra clientela concorda sui seguenti punti:

• Asciugare e polimerizzare completamente le parti. Lo stampo realizzato in 3D deve essere lavato accuratamente in alcool isopropilico pulito, in modo che le superfici non siano appiccicose una volta asciutto. Lo stampo deve essere anche polimerizzato perfettamente per ridurre la quantità di monomero che non ha reagito sulle parti stampate in stereolitografia. Per questo processo, la FormCure è un'ottima opzione. Le parti realizzate con la Clear Resin si coloreranno di giallo, un buon indicatore del fatto che lo stampo è completamente polimerizzato.
• Utilizzare un rivestimento protettivo. Esistono in commercio molti rivestimenti acrilici o epossidici che si applicano come spray in un unico passaggio (ad esempio, Crystal Clear di Krylon) o come materiale in due componenti da applicare con un pennello (ad esempio, XTC-3D di Smooth-On). Entrambi i tipi permettono di ottenere una finitura lucida simile al vetro sulle superfici interne dello stampo, pur usando pochissimo prodotto. Potrebbero essere necessarie più applicazioni. I tempi di asciugatura e polimerizzazione sono indicati sulle istruzioni fornite dal produttore.
• Utilizzare un agente distaccante ogniqualvolta il silicone entra in contatto con un altro materiale. In questo modo si semplifica il passaggio di rimozione della parte e si eliminano i residui di silicone nello  stampo, che potrà essere riutilizzato per più colate. In molti casi è sufficiente utilizzare un agente distaccante per uso generico dello stesso marchio del silicone (come il Dry Film E408 di Stoner). Basta una leggera nebulizzazione di agente distaccante. Anche in questo caso, i tempi di asciugatura consigliati sono indicati sulle istruzioni fornite dal produttore.

Alcuni siliconi, come il PDMS, sono più suscettibili di altri all'inibizione della polimerizzazione quando entrano in contatto con attrezzature realizzate con la stampa 3D SLA. Di seguito sono elencati ulteriori passaggi per la risoluzione dei problemi forniti dagli utenti Formlabs, che vanno ad aggiungersi alle nostre linee guida generali per i siliconi liquidi RTV.

• Lavare con acetone. Applicare l'acetone con una bottiglia contagocce sullo stampo realizzato in 3D può aiutare a rimuovere il solvente ed eventuali residui dopo la fase di lavaggio standard con alcool isopropilico.
• Sovrapolimerizzare lo stampo. Incrementa il tempo di polimerizzazione per le attrezzature stampate con la Clear Resin da 15-20 minuti a 60-120 minuti a 60° C.
• Attendere 24-48 ore dopo la post-elaborazione. Lascia riposare lo stampo a temperatura ambiente e alla luce naturale prima di applicare rivestimenti e colare il silicone. Durante questa fase è utile esporre le superfici dello stampo all'aria aperta.
• Usare un rivestimento epossidico. Un sigillante epossidico a due componenti può fungere da barriera tra il silicone e lo stampo realizzato in 3D.
• Usare una concentrazione di catalizzatore più alta. Quando si utilizzano stampi a due componenti, consigliamo di aumentare leggermente la quantità di catalizzatore. Se una piccola parte del catalizzatore viene inibita dalla superficie dello stampo, la quantità aggiuntiva può compensare questa reazione ed evitare che la superficie del silicone risulti appiccicosa.

Per quanto il risultato di ogni processo di stampaggio possa sembrare simile, ci sono alcuni criteri che consigliamo di seguire per la scelta del tipo di stampo. Tra questi ci sono la geometria della parte finale e la possibilità di inserire nel design sottosquadri e fori, la scala della produzione e i materiali da colare. Nella tabella seguente riportiamo alcune linee guida.

Il team di Formlabs ha elaborato un processo dettagliato per la creazione di un prototipo di prodotto in silicone, combinando gli aspetti dei flussi di lavoro con cui la nostra clientela ha ottenuto i risultati migliori. Uno dei progetti presentati di seguito è un portachiavi in silicone realizzato mediante stampaggio con un dispositivo AirTag Apple incorporato. L'altro è la guarnizione progettata da OXO. Le linee guida di progettazione affrontano tutti i passaggi più importanti, dall'importazione di una geometria di riferimento all'aggiunta di caratteristiche che facilitano l'allineamento dei componenti elettronici incapsulati. Abbiamo utilizzato anche il nuovo metodo di riempimento del silicone consigliato da Dame Products, ovvero una pistola per resina epossidica con un ugello di miscelazione con un volume 50:50.

Molti dei passaggi e delle buone pratiche descritti sono comuni a tutti i tipi di stampo. Ogni passaggio del tutorial indica la pertinenza con gli stampi a iniezione, i sovrastampi o gli stampi a compressione.

Ulteriori informazioni sugli stampi a guscio sono disponibili nel nostro whitepaper sull'audiologia Realizzazione in 3D di stampi auricolari personalizzati in silicone.

Di Formlabs:

• BioMed Clear Resin o Clear Resin di Formlabs
• Stampante SLA di Formlabs compatibile con il firmware aggiornato
• Software PreForm (versione più recente)
• Piattaforma di costruzione compatibile
• Serbatoio resina compatibile
• Form Wash, Form Wash L o Finish Kit
• Form Cure o Form Cure L

Di terze parti: 

Processo di stampaggio: Stampo a iniezione o sovrastampo

Processo di stampaggio: Stampaggio a compressione

Sovrastampo

• Importa il file di riferimento Se intendi sovrastampare o incapsulare un altro oggetto nel silicone, importa l'oggetto o il substrato di riferimento nel software CAD che preferisci. In questo esempio, abbiamo importato la replica digitale di un AirTag di Apple.

Stampo a iniezione, sovrastampo o stampo a compressione

• Progetta la parte in silicone Il silicone ed eventuali elementi incapsulati costituiscono il volume di base. Per le parti realizzate con sovrastampaggio, lo spessore minimo del guscio deve essere di 2 mm. Nel nostro esempio di stampo a compressione, l'oggetto presenta un foro passante completo. Consigliamo di considerare il nucleo come un oggetto separato. La parte in silicone e il nucleo possono essere considerati come volume di base. 
• Progetta lo stampo Crea un blocco intorno al volume di base che si estenda per almeno 1 cm oltre la scocca esterna della parte.  
• Dividi lo stampo Per uno stampo base composto da due componenti, occorrerà dividere il volume di base in due lungo una superficie definita basandosi su una linea di separazione. Inizia utilizzando lo strumento di analisi dello sformo per definire la linea di separazione. Pensa a come si divideranno le due metà, per assicurarti che la parte in silicone possa essere rimossa facilmente dallo stampo. Per evitare sottosquadri, la linea di separazione dovrebbe essere un contorno anziché una linea retta. Successivamente, estrudi la linea di separazione in una superficie e usa quest'ultima per dividere lo stampo. Per gli stampi complessi che richiedono più di due componenti, questo processo può essere ripetuto più volte per creare il numero di componenti necessarie.
• Rimuovi il volume di base dallo stampo Usa la sottrazione booleana nel software CAD per ottenere la cavità dello stampo dal blocco solido. Nel caso del nostro stampo a compressione, il singolo componente del nucleo viene aggiunto nuovamente con un'addizione booleana su un lato dello stampo, creando di fatto due linee di separazione.
• Controlla gli angoli di sformo A questo punto è bene fermarsi a pensare a come le parti dello stampo si staccheranno dopo aver iniettato il silicone. I nostri clienti raccomandano di utilizzare un angolo di sformo di almeno 2° per i prototipi di prodotti in silicone. Tuttavia, questo aspetto del design dello stampo in silicone non è determinante. Poiché la gomma siliconica può deformarsi molto durante l'estrazione dallo stampo, si possono gestire diversi spigoli, compresi angoli di 90 gradi e lievi sottosquadri. Consigliamo di utilizzare lo strumento di analisi dello sformo nel programma CAD in questa fase per analizzare e modificare eventuali aree evidenziate in rosso, al di fuori della soglia dell'angolo di sformo.

Stampo a iniezione, sovrastampo

• Progetta il punto di iniezione Se conti di riempire le rientranze della cavità dello stampo sfruttando la gravità, posiziona l'ingresso del punto di iniezione nella parte superiore del componente dello stampo. Quindi, utilizzando una forma a U con un ampio raggio di curvatura, collega il punto di iniezione alla cavità dello stampo nel punto più basso possibile. Il riempimento da questo punto impedisce la formazione di bolle d'aria. Usa la sottrazione booleana per ricavare il punto di iniezione dello stampo. Solitamente l'asse centrale del punto di iniezione si trova sulla linea di separazione. Una configurazione alternativa potrebbe essere un punto di iniezione corto che si collega direttamente a un punto sulla cavità dello stampo; lo sfiato principale si troverà sul lato opposto. 
• Stabilisci la posizione degli sfiati Quando si riempie di silicone uno spazio chiuso, si verifica uno spostamento d'aria, per cui normalmente è opportuno posizionare uno sfiato nell'ultimo punto da riempire dello stampo. Nell'esempio, lo posizioniamo nella parte superiore dello stampo. Per posizionare ulteriori sfiati, è utile pensare alle aree in cui l'aria può rimanere intrappolata e collegare gli sfiati a punti specifici, come curve strette, angoli o zone in cui si incontrano due flussi. Solitamente gli sfiati sono condotti cilindrici con un diametro di circa 0,5-2 mm che collegano le zone della cavità alla parte superiore dello stampo. Come per il punto di iniezione, è utile allineare l'asse degli sfiati sulla linea di separazione. Una volta posizionato, utilizza la sottrazione booleana sullo stampo per ottenere queste caratteristiche.

Stampo a iniezione, sovrastampo o stampo a compressione

• Aggiungi elementi di accoppiamento dello stampo Questi particolari permettono di allineare e fissare tra loro i componenti dello stampo. Lascia uno spazio di offset di circa 0,1 mm tra gli elementi di accoppiamento.

Sovrastampo

• Aggiungi perni di allineamento per i dispositivi incapsulati Se stai sovrastampando o incapsulando una parte nel silicone, quest'ultima deve essere completamente fissata nello stampo così da non potersi muovere durante la colata. Per fissare la parte, utilizza il minor numero di perni di allineamento possibile e scegli un diametro dei perni di circa 1,25 mm. I perni dovrebbero essere rivolti nella direzione di trazione o perpendicolarmente alla linea di separazione dello stampo. Tieni presente che i perni di allineamento lasciano piccoli fori sulla superficie della parte in silicone. Se necessario, è possibile chiuderli dopo l'estrazione dallo stampo con una piccola quantità di silicone liquido, che deve poi essere lasciata polimerizzare.

Stampo a iniezione, sovrastampo

• Aggiungi altri elementi allo stampo È possibile aggiungere allo stampo anche una scanalatura di riempimento. Questa viene utilizzata per contenere l'eccesso di silicone sia in corrispondenza del punto di iniezione che dello sfiato. Può essere un pozzetto unico che copre i punti di iniezione e gli sfiati. Inoltre, la scanalatura contiene un serbatoio di silicone liquido che può entrare nello stampo durante il processo di polimerizzazione, penetrando liberamente nella cavità per spostare bolle e vuoti o per compensare il silicone che entra nello spazio tra i componenti dello stampo durante la polimerizzazione. In questo esempio particolare, la scanalatura è profonda 10 mm.

• Inserisci un'apertura per la siringa Consigliamo anche di inserire un'apertura per la siringa che corrisponda alla geometria della siringa che utilizzi. Quella che abbiamo realizzato in questo caso è leggermente sovradimensionata, con un angolo di 6° che si adatta a diversi tipi di siringhe e ugelli miscelatori.

• Aggiungi punti di distacco I punti di distacco aiutano a disassemblare lo stampo dopo la polimerizzazione. Si tratta di piccole aperture rettangolari sulla linea di separazione che consentono di utilizzare un cacciavite a testa piatta o un altro strumento per dividere i componenti dello stampo. Le aperture dell'esempio si estendono per 5 mm sul bordo dello stampo.

• Add Fillets or Chamfers Aggiungi raccordi o smussature agli elementi angolati dello stampo. Questo è solitamente il passaggio finale dopo che la geometria dello stampo è stata bloccata. L'aggiunta di raccordi per smussare i bordi dello stampo può anche aiutare il processo di stampa 3D. Quando si stampa direttamente sulla piattaforma di stampa, smussare gli angoli esterni dello stampo facilita la rimozione della parte dopo la stampa e riduce anche la quantità di resina che può accumularsi intorno agli spigoli.

Stampo a iniezione, sovrastampo o stampo a compressione

1. Seleziona la resina È possibile scegliere tra molte resine, ma la Clear Resin o la BioMed Clear Resin sono ottime opzioni perché consentono di visualizzare il flusso di silicone durante la colata.
2. Realizza lo stampo Consigliamo di usare uno spessore dello strato di 50 micron per ottenere un buon equilibrio tra superficie liscia e rapidità di stampa. Il silicone riporta i dettagli della superficie, tra cui le linee degli strati, per cui per alcune applicazioni estetiche potrebbe essere necessario uno spessore dello strato di 25 micron. Orienta le parti sulla piattaforma di stampa in modo che le superfici interne, le più importanti, non presentino segni lasciati dai supporti. In alcuni casi può essere utile poggiare lo stampo sulla piattaforma di stampa.
3. Esegui il lavaggio e la polimerizzazione post-stampa dello stampo È fondamentale lavare accuratamente la resina in eccesso dallo stampo con alcool isopropilico pulito, perché la resina non polimerizzata può inibire la polimerizzazione del silicone. Lo stampo deve inoltre essere polimerizzato perfettamente per ridurre la quantità di monomero che non ha reagito sulle parti SLA. Per la Clear Resin, l'impostazione consigliata è di 15 minuti a 60° C. Per la BioMed Clear Resin, invece, l'impostazione consigliata è di 60 minuti a 60° C. Le impostazioni predefinite di durata e temperatura della Form Cure offrono risultati ottimali. La superficie esterna può essere lucidata per ottenere una finitura altamente trasparente. L'olio minerale applicato alle superfici esterne è una soluzione che aiuta a riempire i graffi superficiali e consente di avere una visione estremamente chiara del processo di riempimento con il silicone.

Stampo a iniezione, sovrastampo

1. Applica i rivestimenti e l'agente distaccante Applica i rivestimenti e l'agente distaccante. Utilizza un agente distaccante ogniqualvolta due materiali diversi entrano in contatto tra loro. Questo vale anche per i componenti elettronici incorporati da inserire e rimuovere da una guaina in silicone sovrastampata. Se hai bisogno di consigli, consulta la tabella sui flussi di lavoro dei nostri clienti. Segui le linee guida riportate sull'imballaggio del materiale e attendi che i rivestimenti siano completamente polimerizzati o asciutti prima di passare alla fase successiva. 
2. Inserisci eventuali parti interne o componenti elettronici I perni di allineamento aiutano a orientare la parte che verrà incapsulata.
3. Chiudi e fissa lo stampo Fissa con cura lo stampo partendo dalla direzione di trazione e assicurandoti che lo stampo e gli oggetti incapsulati restino allineati. Nell'esempio abbiamo utilizzato una riproduzione stampata in 3D di un AirTag Apple realizzata con la Rigid 10K Resin.

Stampo a iniezione, sovrastampo

Se devi incorporare un pigmento, miscelalo nella parte B prima di proseguire con i passaggi successivi.

Un problema frequente nel processo di colata del silicone è la formazione di piccole bolle d'aria nello stampo. Queste possono creare vuoti nella parte finale. Per gestire le bolle d'aria si consigliano dei metodi supplementari, tra cui il degassamento del silicone liquido in una camera sottovuoto prima di riempire lo stampo. Come linea guida generale, controlla la viscosità del silicone liquido RTV. Se è superiore a 18.000 centipoise, è raccomandato il degassamento. Se è al di sotto di questa soglia, potrebbe non essere necessario. Un'altra tecnica consigliata è quella di posizionare lo stampo riempito in una camera a pressione durante la polimerizzazione del silicone in modo da eliminare o restringere eventuali bolle inglobate. È senz'altro possibile produrre un ottimo prototipo senza degassare il silicone o polimerizzarlo sotto pressione, ma grazie a questi metodi aggiuntivi si possono ottenere parti quasi perfette. 

Metodo della vasca

1. Degassa i componenti A e B separatamente sottovuoto, se necessario.
2. Miscela energicamente le parti A e B. Generalmente i due componenti del silicone vengono miscelati in volumi uguali. Fai degassare la miscela nuovamente sottovuoto oppure gradualmente all'aria.

Metodo dell'ugello miscelatore

1. Degassa i componenti A e B separatamente sottovuoto, se necessario.
2. Riempi ciascuna parte di un sistema di cartucce epossidiche con un componente (A o B), usando siringhe diverse per trasferire i liquidi. Versare il silicone dalla parte superiore della cartuccia con un flusso sottile consente di evitare di reimmettere aria nel silicone.
3. Degassa le parti A e B. Mettile in posizione verticale in modo da permettere al silicone di degassare all'aria. Poiché le parti A e B del silicone rimangono separate, la cartuccia riempita può essere utilizzata anche a giorni di distanza.

• Miscela con cura i componenti A e B Miscela volumi uguali dei componenti A e B del mastice siliconico e lavora a mano. La gomma siliconica comincia a polimerizzarsi dopo 90 secondi, quindi le parti devono essere lavorate velocemente per generare un colore uniforme.

Stampo a iniezione, sovrastampo

Metodo della vasca

• Aspira con una siringa la miscela di silicone degassato. Successivamente, capovolgi la siringa in modo che l'ugello sia rivolto verso l'alto. Fai salire verso l'alto gli eventuali vuoti d'aria. Premi lo stantuffo per rimuovere l'aria ed estrudi una piccola quantità di silicone per assicurarti che non rimangano bolle nella siringa. Inseriscila nel punto di iniezione e riempi lo stampo lentamente finché il silicone non fuoriesce dagli sfiati. Se il modello ha una scanalatura per contenere l'eccesso di silicone, continua a riempire quest'area dello stampo.

Metodo dell'ugello miscelatore

1. Assembla la pistola per resina epossidica. Inserisci le cartucce nella pistola e avvita l'ugello miscelatore. In questa fase è utile far uscire un po' di liquido dall'ugello per accertarsi che la resina sia miscelata correttamente.
2. Riempi lo stampo. Inserisci l'ugello della pistola per resina epossidica nel punto di iniezione e riempi lo stampo lentamente finché il silicone non fuoriesce dagli sfiati. Riempi anche la scanalatura, se è presente nello stampo.

Pentola a pressione (facoltativa)

• Come passaggio facoltativo, posiziona lo stampo nella pentola a pressione e applica la pressione raccomandata dal produttore del silicone (ad esempio, circa 30 psi). In questo modo, le bolle intrappolate nello stampo si restringono e il materiale contenuto nella scanalatura viene spinto verso il fondo dello stampo. Fai polimerizzare il silicone sotto pressione, seguendo le istruzione del produttore.

Stampo a compressione

1. Riempi lo stampo di silicone Il silicone dovrebbe essere compattato in entrambi i lati dello stampo per fare in modo che aderisca a tutti i dettagli e alle fessure. Quello in eccesso fuoriuscirà facilmente dai bordi dello stampo.
2. Comprimi lo stampo Lo stampo deve essere compresso perpendicolarmente alla linea di separazione. Negli stampi a compressione le superfici di accoppiamento non si toccano completamente finché non si fa pressione. Stringi il morsetto delicatamente fino a che non si chiude completamente. La gomma siliconica Quick-Sil di Castaldo consigliata si polimerizza completamente in 20 minuti.

Stampo a iniezione, sovrastampo, stampo a compressione

Il tempo di polimerizzazione può variare da 10 minuti a diverse ore, a seconda della formulazione del silicone.

1. Stabilisci l'orientamento dello stampo Con una configurazione di riempimento per gravità come quella del nostro esempio, lo stampo può rimanere orientato in posizione verticale senza un'ulteriore fase di sigillatura durante la polimerizzazione del silicone Con una configurazione di riempimento a due estremità, basterebbe posizionare lo stampo riempito sul banco di lavoro per far sì che si verifichi un flusso di ritorno del silicone. Dopo ilriempimento, consigliamo di sigillare il punto di iniezione con del nastro adesivo. Lo stampo a compressione deve rimanere fissato con una morsa da banco durante la polimerizzazione.
2. Sforma e rifinisci la parte in silicone È normale che si creino delle sbavature dentro e attorno alla linea di separazione. Innanzitutto rimuovi il silicone in eccesso dalla parte esterna dello stampo. Apri lo stampo inserendo un cacciavite a testa piatta o un altro strumento piatto nel punto di distacco e ruotandolo delicatamente per rompere il sigillo. Rimuovi la parte in silicone, tenendo presente che potrebbe essere necessario tagliare delicatamente il silicone in corrispondenza di eventuali prese d'aria Dopo aver rimosso la parte in silicone dallo stampo, utilizza un rasoio o delle tronchesine con lama affilata per eliminare sfiati e punti di iniezione dalla parte. Le protuberanze residue possono essere rimosse strofinandole delicatamente con carta abrasiva a grana fine bagnata. Infine, per rimuovere i residui di carta abrasiva e agente distaccante, basta lavare la parte con acqua e sapone.
3. Preparati per la prossima colata Gli stampi possono essere riutilizzati più volte. Prima di riempirli nuovamente con il silicone, potrebbe essere necessario pulire gli sfiati con uno strumento affilato e/o riapplicare l'agente distaccante. Accade spesso che nello spazio ristretto tra i componenti dello stampo si accumuli del silicone non completamente polimerizzato. Questo può essere rimosso con un panno pulito. 
4. Eseguivarie iterazioni È normale dover eseguire diverse iterazioni del design dello stampo dopo aver provato il workflow completo. Alcune modifiche da apportare al design possono includere l'aumento della distanza di offset tra gli elementi di accoppiamento, lo spostamento dei perni di allineamento per garantire che gli elementi incapsulati siano perfettamente fissati o l'aggiunta di sfiati nelle aree in cui tendono a formarsi bolle d'aria durante il riempimento.

Materiale dello stampo: gli stampi per la produzione sono in genere realizzati mediante la lavorazione meccanica di alluminio o acciaio.

Perni di allineamento per il sovrastampaggio: i perni di allineamento per il sovrastampaggio sono orientati sul piano della linea di separazione principale dello stampo, piuttosto che perpendicolarmente a essa. Sono inoltre progettati per entrare e uscire dallo stampo, creando uno strato di silicone privo di rientranze e fori creati dai perni di allineamento.

Angolo di sformo: la nostra clientela consiglia di utilizzare un angolo di sformo di almeno due gradi per i prodotti in silicone. Mentre i prototipi e gli stampi per la produzione a breve termine presentati in questo rapporto sono in grado di gestire sottosquadri profondi, questo tipo di geometrie in silicone deve essere rimosso con cura dallo stampo, il che sarebbe difficile da applicare con sistemi di iniezione automatizzati.

Configurazione dellostampaggio a iniezione: gli stampi con una configurazione di riempimento per gravità sono altamente affidabili per la prototipazione da banco. Per i metodi rapidi di produzione di massa, le geometrie di ingresso e uscita si trovano sui lati opposti dello stampo.

Materiali siliconici: sebbene la formulazione del silicone utilizzato per la produzione sia abbastanza simile a quella dei materiali RTV presentati in questo whitepaper, sia le gomme siliconiche liquide (LSR) per lo stampaggio a iniezione che quelle polimerizzate a caldo (HCR) per lo stampaggio a compressione entrano tipicamente nello stampo a una temperatura bassa e vengono poi polimerizzate a una temperatura elevata.

Di Formlabs:

• Silicone 40A Resin di Formlabs 
• Stampante SLA di Formlabs compatibile con il firmware aggiornato
• Software PreForm (versione più recente)
• Piattaforma di costruzione compatibile
• Serbatoio resina compatibile
• Form Wash, Form Wash L o Finish Kit
• Form Cure o Form Cure L

Di terze parti:

• Alcool isopropilicoal 99% o superiore: per creare una miscela di solventi di lavaggio per il lavaggio delle parti in Silicone 40A Resin
• Acetato di n-butile (acquistare negli Stati Uniti; acquistare nell'UE): per preparare una miscela di solventi per lavare le parti in silicone 40A
• Bicchiere di vetro (almeno 500 mL di dimensioni): per immergere le parti di silicone 40Ain acqua durante le fasi di fotopolimerizzazione post-stampa.
• FebrezeHD (opzionale): per mascherare l'odore delle parti stampate a base di silicone 40A
• Barattolo di vetro da 5,67 l (opzionale): per conservare il solvente di lavaggio e lavare le parti stampate in Silicone 40A Resin se non si utilizza la Form Wash
• Coltello da taglio a ultrasuoni (opzionale): per rimuovere le protuberanze dei supporti sulle parti in Silicone 40A Resin

1.1. Design your parts with the Silicone 40A Design Guidelines in mind.

2.1. Importa il file

Verifica che la versione di PreForm sia aggiornata. Per farlo, nella parte in alto a sinistra della schermata, clicca su Help (Aiuto), quindi su Check For Updates (Controlla aggiornamenti). Per importare o aprire il file, trascinalo nella schermata di PreForm oppure clicca su File, quindi Open (Apri) in alto a destra. 

2.2. Seleziona il materiale

Seleziona la Silicone 40A Resin cliccando sul riquadro Printer Type (Tipo di stampante) nel menu Job Info (Info progetto) sul lato destro della schermata. Seleziona "Silicone" dalla lista dei materiali.

2.3. Orienta

PreForm può effettuare l'orientamento in modo automatico sulla base delle buone pratiche di Formlabs. Per usare questa funzionalità, seleziona la parte e clicca su Orientation (Orientamento) sulla parte sinistra della schermata. Quindi, clicca su Auto-Orient Selected (Orienta automaticamente selezione).

Per ottenere i migliori risultati, è possibile orientare la parte manualmente utilizzando gli attuatori in rosso, verde e blu che la circondano. Orienta la parte in modo che le aree in cui è più importante ottenere una superficie liscia siano rivolte nella direzione opposta rispetto alla piattaforma di stampa.

Se possibile, stampa direttamente sulla piattaforma di stampa. Cerca di mantenere quasi tutto il peso della parte il più vicino possibile alla piattaforma di stampa e orienta le parti lunghe parallelamente al bordo anteriore della stessa.

2.4. Aggiungi supporti

Per generare automaticamente i supporti sulla base delle proprietà del materiale, seleziona la parte e clicca su Supports (Supporti) sul lato sinistro della schermata, quindi seleziona Auto-Generate All (Genera automaticamente tutto).

Per ottenere un risultato ottimale, consigliamo di modificare manualmente i supporti generati automaticamente o di posizionarli manualmente finché la parte non è sostenuta in modo adeguato; ciò viene indicato da un'icona verde con un pollice in su accanto al riquadro Supports (Supporti) nel menu Job Setup (Impostazione progetto). PreForm evidenzia in rosso le aree che richiedono ulteriori supporti.

Se la finitura superficiale o il tempo di post-elaborazione sono di fondamentale importanza, si può optare per la progettazione personalizzata dei supporti su un software CAD. Le linee guida per l'aggiunta di supporti a strappo sono disponibili a questo link.

2.5. Layout

Imposta la posizione della tua parte sulla piattaforma di stampa cliccando e trascinando, utilizzando gli attuatori rosso, verde e blu intorno alla parte, o cliccando Layout, poi Layout All (Layout tutto) sul lato destro della schermata. È preferibile posizionare le parti al centro della piattaforma di stampa. Quando si stampano numerose parti, è possibile ottimizzare lo spazio nella piattaforma di stampa e risparmiare materiale sovrapponendo le basi.

2.6. Inviare alla stampante

Invia il progetto alla stampante cliccando sul pulsante arancione Upload Print (Carica stampa), che si trova sulla parte a destra della schermata. Quando appare la finestra di dialogo Print (Stampa), seleziona la stampante che desideri utilizzare.

2.7. Configura la stampante

Agita e inserisci la cartuccia di Silicone 40A Resin. Prima di utilizzare una nuova cartuccia, indossa i guanti e premi sulla valvola per assicurarti che si apra correttamente. Inserisci una piattaforma di stampa e un serbatoio resina compatibile nella stampante.

Inizia a stampare selezionando il tuo lavoro di stampa dall'interfaccia touchscreen della stampante. Segui le istruzioni o le finestre di dialogo visualizzate sullo schermo.

3.1. Rimuovi la parte

Rimuovi la parte dalla piattaforma di stampa inserendo la spatola o l'apposito strumento di rimozione sotto la base della parte e facendolo ruotare. Nella Form Wash, le parti possono essere lavate direttamente sulla piattaforma di stampa.

3.2. Lavaggio

Posiziona la parte nella Form Wash riempita con una miscela di alcool isopropilico al 99% e acetato di n-butile in rapporto 80:20. Utilizza sempre questi due liquidi in miscela e mai da soli. Effettua il lavaggio utilizzando le impostazioni consigliate per la Silicone 40A Resin (20 minuti).

Se il modello presenta cavità o canali interni, assicurati che la resina liquida venga rimossa accuratamente. Ciò si può fare utilizzando una siringa riempita della miscela di lavaggio della Silicone 40A. Lascia che le parti si asciughino completamente prima di procedere alla polimerizzazione post-stampa.

3.3. Rimuovere i supporti

Per ottenere risultati ottimali, rimuovi i supporti dopo il lavaggio ma prima della polimerizzazione post-stampa.

Per procedere alla rimozione dei supporti, tira delicatamente in corrispondenza della struttura di supporto. Per le parti più spesse, questo procedimento può essere eseguito senza l'ausilio di strumenti. Per quelle più sottili, invece, può essere utile adoperare delle tronchesine o passare un bisturi dalla lama affilata sulla superficie della parte, facendo attenzione a non danneggiarla. Per una maggiore precisione, si può anche adoperare una fresa a ultrasuoni.

3.4. Polimerizzazione post-stampa

Per ottenere proprietà meccaniche ottimali, sottoponi la parte a polimerizzazione post-stampa. Per far ciò, immergila completamente in acqua all'interno di un becher o altro contenitore trasparente ai raggi UV. Quindi, posiziona il becher contenente la parte nella Form Cure. Utilizza le impostazioni consigliate per la Silicone 40A Resin (45 minuti a 60 °C).

È possibile eliminare l'odore della Silicone 40A Resin aggiungendo Febreze HD all'acqua del becher prima della polimerizzazione post-stampa. Utilizza 12,5 g di Febreze HD per ogni 500 ml di acqua. L'odore svanirà comunque da solo col passare del tempo.

3.5. Post-elaborazione addizionale

Per rimuovere i segni lasciati dai supporti sulle parti, prima o dopo la polimerizzazione è possibile utilizzare un mini-disco Scotch Brite montato su uno strumento rotante.

Prima di applicare eventuali adesivi, assicurati che la parte sia stata lavata accuratamente, che sia asciutta e che la superficie non sia appiccicosa o impolverata. Formlabs consiglia di usare un primer della serie DOWSIL 1200 o un primer medico. Dopo l'applicazione del primer, utilizza un adesivo siliconico come DOWSIL 734. Non usare colle cianoacriliche, poiché si sgretolano facilmente lasciando una crosta sul silicone.