L'utilizzo di parti stampate in 3D tramite sinterizzazione laser selettiva (SLS) si sta diffondendo nei settori più diversi: da quello aerospaziale fino alla progettazione di occhiali, questa tecnica viene scelta perché offre ottime proprietà meccaniche e metodi di produzione convenienti. Per migliorare ulteriormente le proprietà meccaniche ed estetiche, chi si affida alla stampa 3D SLS spesso implementa anche tecniche di post-elaborazione, come la tintura, il rivestimento, la placcatura o la verniciatura.
Questa guida illustra il processo di tintura delle parti stampate in 3D tramite sinterizzazione laser selettiva, esponendo i numerosi vantaggi di questa tecnica. Per scoprire il workflow completo per la tintura, scarica il nostro whitepaper.
Vantaggi e workflow della tintura di parti realizzate tramite stampa 3D SLS
In questo whitepaper vengono esaminate considerazioni e metodi per tingere parti SLS con i relativi vantaggi e svantaggi. Viene inoltre illustrato un workflow dettagliato che include tecniche di preparazione e opzioni di finitura post-tintura.
Perché tingere le parti 3D SLS
L'utilizzo di parti stampate in 3D tramite sinterizzazione laser selettiva è sempre più diffuso in tutte le fasi dei processi, dalla progettazione alla fabbricazione. A causa della superficie leggermente granulosa delle parti 3D SLS, è in incremento anche l'adozione di soluzioni di post-elaborazione, tra cui levigazione, rivestimento e tintura.
La tintura è un metodo conveniente che consente di colorare parti SLS e migliorarne l'aspetto estetico senza alterare le proprietà meccaniche. Esistono metodi di tintura per qualsiasi workflow: dalla colorazione di piccoli lotti fino alla produzione in grandi quantità di parti con precise tonalità Pantone.
Il nostro team ha testato quattro metodi di tintura comuni e ha raccolto i risultati in un rapporto. Questa guida fornisce una panoramica sull'argomento. Per vedere i risultati completi, scarica il nostro whitepaper.
Grazie alla tintura, è possibile trasformare un prototipo funzionale, come questa sella per bici, in una parte per utilizzo finale di prima generazione pronta a essere testata e valutata dalla clientela.
Considerazioni sulla tintura
Prima di procedere alla tintura delle parti, prendi in considerazione questi fattori essenziali:
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Fascia di prezzo/budget
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Dimensioni della parte
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Forma della parte
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Quantità di parti
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Colore
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Ambiente di utilizzo
Ciascun metodo di tintura ha i suoi vantaggi e svantaggi, per questo è importante trovare la soluzione che si adatta meglio alle proprie necessità. I quattro metodi principali sono la tintura in pentola, la tintura a ultrasuoni, la tintura a pressione e la tintura automatizzata tramite un apparecchio come la DM60 di Dyemansion. Utilizza questa tabella per scegliere il metodo più adatto al tuo budget e workflow.
| Metodo | Dimensioni | Quantità | Colore | Resistenza ai raggi UV | Costo |
|---|---|---|---|---|---|
| Tintura in pentola | ★★ | ★★ | ★★ | No | Meno di 50 € |
| Tintura a ultrasuoni | ★★★ | ★★★ | ★★★ | No | 100 € - 500 € |
| Tintura a pressione | ★★ | ★★ | ★★★★ | No | 100 € - 500 € |
| DM60 di Dyemansion | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | Sì | Oltre 50 000 € |
Come tingere parti 3D SLS
Iniziare a tingere parti 3D SLS è facile: non solo sono disponibili diversi metodi, ma alcuni di questi sono anche poco costosi.
La tintura in pentola è il metodo più accessibile, in quanto richiede soltanto un recipiente resistente al calore e una soluzione colorante. Sebbene questo sia il metodo di tintura che richiede meno manodopera, rispetto a tutti gli altri fornisce risultati meno uniformi; inoltre, il calore e la miscelazione possono talvolta danneggiare le parti. Il processo è semplice e comprende i seguenti passaggi:
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Miscelare la soluzione secondo le istruzioni di fabbricazione per ottenere il colore desiderato.
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Riscaldare la soluzione colorante fino a che non sfiora il bollore.
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Immergere le parti nella pentola e mescolare, assicurandosi che la temperatura rimanga elevata.
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Quando le parti risultano ricoperte in modo completo e uniforme, rimuoverle dalla soluzione e lasciarle asciugare.
La tintura a ultrasuoni offre risultati migliori rispetto a quella in pentola in termini di uniformità e integrità delle parti. Questo metodo richiede inoltre meno manodopera, in quanto il lavoro manuale si limita a selezione della temperatura desiderata su un pulitore a ultrasuoni, inserimento delle parti nell'apparecchio e impostazione del timer. Le vibrazioni a ultrasuoni che agitano la soluzione forniscono risultati uniformi e riducono il rischio di danneggiamento delle parti durante il processo.
La tintura a pressione è effettuata all'interno di una pentola a pressione, simile a quelle usate in cucina, come la Instant Pot. Con questo metodo si riescono a raggiungere temperature più elevate rispetto alla tintura in pentola o a ultrasuoni. Dopo aver inserito le parti in una soluzione all'interno della pentola a pressione, quest'ultima viene sigillata e può raggiungere i 120 °C. La combinazione di calore e pressione favorisce la copertura delle parti con una colorazione intensa. Tuttavia, l'elevata temperatura può potenzialmente danneggiare le parti; ad esempio, la temperatura di rammollimento Vicat della TPU 90A Powder di Formlabs è inferiore ai 120 °C.
Le soluzioni industriali come la DM60 di Dyemansion sono convenienti per la realizzazione di grandi quantità di parti e nei casi in cui sia necessario ottenere risultati estremamente uniformi. Queste soluzioni di grande formato eliminano gran parte del lavoro manuale dal processo e includono impostazioni predefinite adatte a diversi tipi di parti e di colori. Apparecchi come la DM60, che una volta impostati non richiedono alcun intervento umano, consentono a chi utilizza la stampa 3D SLS di concentrarsi maggiormente su attività più importanti, come la progettazione delle parti e l'ottimizzazione dei processi di stampa.
Tintura di parti 3D SLS
Chi utilizza le stampanti 3D SLS come la Fuse 1+ 30W spesso implementa tecniche di post-elaborazione, quali rivestimento, galvanizzazione e levigazione. In questo webinar viene approfondito il processo di tintura come metodo di post-elaborazione delle parti SLS in nylon.
Iniziare a tingere le parti 3D SLS
L'esistenza di workflow convenienti come quello svolto in pentola rende la tintura di parti realizzate tramite sinterizzazione laser selettiva un modo facile e accessibile per migliorare l'aspetto estetico delle parti.
Dopo aver testato ampiamente i quattro metodi principali di tintura di parti SLS, il team di Formlabs ha riscontrato che le soluzioni industriali conferiscono i risultati estetici migliori con il minor numero di interventi umani. Se, dopo una fase iniziale, si stabilisce che è necessario implementare un processo di colorazione, consigliamo di investire in una soluzione semi-automatizzata come la tintura a ultrasuoni o a pressione.
Poiché il colore di base delle parti SLS di Formlabs è scuro, sono possibili solo colorazioni altrettanto intense. Il nero fornisce i risultati più uniformi ed è la soluzione più facile da utilizzare, adatta in particolare alle parti per utilizzo finale e ai prototipi finali. Per scoprire di più sulla stampa 3D SLS o sulla tintura di parti 3D SLS, contatta il nostro team. Per vedere i risultati completi dei test condotti, scarica il whitepaper.
