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.
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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 di parti | Colore | Resistenza ai raggi UV | Costo |
|---|---|---|---|---|---|
| Tintura in pentola | ★★ | ★★ | ★★ | No | Under $50 |
| Tintura a ultrasuoni | ★★★ | ★★★ | ★★★ | No | $100 to $1000 |
| Tintura a pressione | ★★ | ★★ | ★★★★ | No | $100 to $500 |
| DyeMansion DM60 | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★★ | Sì | $50,000+ |
Come tingere parti 3D SLS
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.
Color and Material Combinations
Color Dyeing White Parts
Dyeing Nylon 12 White Powder is the best option to attain the widest range of colors. Nylon 12 White Powder should be used to dye all light colors, including pastels, and vibrant colors.
Iniziare a tingere parti 3D SLS è facile: non solo sono disponibili diversi metodi, ma alcuni di questi sono anche poco costosi.
Color Dyeing White Parts
The process described in our white paper has been used to successfully dye Nylon 12 Powder parts. However, because parts printed with Nylon 12 Powder are a dark grey color, only darker shades of color are possible, and these are often more muted in their vibrancy.
Dark grey Nylon 12 Powder parts dyed to darker shades of color.
Tintura delle parti di nero
If black is the desired final color, we recommend using Formlabs’ standard Nylon 12 Powder with Rit ProLine Black. This material has a darker substrate, making the transition to black more consistent.
Dyeing Nylon 12 White Powder parts to black, while doable, is not recommended. The lighter substrate makes darker colors more challenging compared to dyeing the initial dark state of Nylon 12 Powder.
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.
