All’inizio dell’anno Formlabs ha iniziato a spedire la Fuse 1, la nostra prima stampante 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS). Insieme alla stampante, abbiamo lanciato anche il nostro primo materiale per la stampa SLS, la Nylon 12 Powder. La Nylon 12 Powder è un materiale estremamente versatile, adatto sia alla realizzazione di prototipi funzionali, sia alla produzione di assemblaggi complessi e parti per utilizzo finale resistenti e con un’elevata stabilità ambientale.
Di recente, nel corso del nostro webinar dedicato, ci avete fatto molte domande sui nostri materiali per la stampa SLS. In questo articolo risponderemo ad alcuni dei dubbi più frequenti sulla Nylon 12 Powder e più in generale sull’utilizzo della polvere.
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Che cos’è il “tasso di rigenerazione” dei materiali in nylon? In che modo il tasso di rigenerazione influenza la produttività e il workflow?
Il tasso di rigenerazione indica la capacità delle stampanti 3D SLS di stampare usando una miscela di polvere nuova e riciclata, riducendo al minimo gli sprechi di materiale e ottimizzando il costo per parte. Il tasso di rigenerazione della polvere è la quota minima di polvere nuova necessaria per la stampa.
La Fuse 1 consente di produrre parti di alta qualità in modo uniforme con un tasso di rigenerazione della Nylon 12 Powder pari al 30-50%. Questo significa che puoi stampare con fino al 70% di polvere riciclata. Il nostro approccio alla stampa SLS consente di ridurre al minimo gli sprechi, permettendoti di risparmiare sul costo dei materiali e, in ultima analisi, di aumentare il numero di stampe. Nell’ambito di test approfonditi sia interni che esterni, non si è rilevata alcuna diminuzione della qualità, anche dopo decine di cicli di stampa. Grazie anche all’elevata densità di stampa possibile sulla Fuse 1, i nostri clienti possono contare sull’assenza di sprechi e possono arrivare regolarmente a consumare tutta la loro polvere usata.
Oltre a un tasso di rigenerazione competitivo, riciclare la polvere è anche molto semplice grazie alla stazione di recupero della polvere Fuse Sift. Non devi fare altro che impostare il tasso di rigenerazione desiderato sull’interfaccia touchscreen. Il setacciatore della Fuse Sift filtrerà in modo automatico la polvere non sinterizzata, che verrà poi miscelata con quella nuova e usata per le successive stampe.
Alloggiamenti progettati da Pathfinder Systems stampati con Nylon 12 Powder sulla Fuse 1.
Come posso ottenere le migliori prestazioni dalla mia polvere? Come posso calcolare il costo della stampa?
Prestare attenzione tanto al tasso di rigenerazione della polvere descritto in precedenza, quanto alla densità di posizionamento delle stampe, ti permetterà di sfruttare al massimo la polvere e di minimizzare il costo per unità.
Posizionando le parti in modo da ottimizzare lo spazio genererai meno polvere usata. La Fuse 1 permette di ottimizzare lo spazio nella camera di stampa, sia per quanto riguarda la distanza fra le varie parti, sia per quanto riguarda la distanza dai margini dell’area di stampa.
Per calcolare il prezzo di base per unità, scarica il nostro software gratuito PreForm. Importa il file in formato STL o OBJ e seleziona Nylon 12 per vedere quanta polvere occorrerà per stampare una parte. Sul lato destro della finestra, sotto la voce Details (Dettagli), passa con il mouse su Total Powder (Polvere totale) in modo da aprire un elenco composto dalle seguenti voci: Fused Powder (Polvere fusa), Unfused Powder (Polvere non fusa) e Packing Density (Densità di stampa stimata). In questo modo potrai fare una stima del costo per unità.
Se ricicli la polvere in modo continuativo, nel tempo potrai abbattere ulteriormente il costo per unità e ridurre al minimo lo spreco di polvere.
Verifica la quantità di polvere fusa e polvere non fusa e la densità di stampa della Fuse 1 con il nostro software di preparazione della stampa PreForm.
Quali materiali saranno previsti per la Fuse 1? Saranno disponibili altri materiali oltre alla Nylon 12 Powder?
Al momento della stesura di questo articolo, nel marzo 2021, la Nylon 12 Powder è già disponibile, la Nylon 11 Powder lo sarà a breve e numerosi altri materiali sono in fase di sviluppo.
La Fuse 1 è compatibile con materiali prodotti da terzi?
Non è possibile usare polveri non prodotte da Formlabs per stampare sulla Fuse 1 e la stampante non prevede la modalità aperta. Formlabs svilupperà una serie di materiali per incrementare le capacità di stampa della Fuse 1.
Abbiamo lavorato molto per progettare una stampante unica con una polvere unica, che permette di ottenere parti di qualità industriale a una frazione del costo delle stampanti concorrenti. L’utilizzo della polvere di Formlabs con la Fuse 1 garantisce un workflow regolare e ampiamente convalidato per quanto riguarda hardware, software e materiali.
Le parti stampate con la Nylon 12 Powder sono biocompatibili?
In generale, le parti stampate con la Nylon 12 Powder sono biocompatibili e abbiamo condotto numerosi test di biocompatibilità, che sono disponibili per la consultazione all’interno della scheda tecnica.
Le proprietà del materiale possono variare in base al design del pezzo e alle pratiche di produzione. È responsabilità del produttore verificare l'idoneità delle parti stampate per l'uso previsto. Per applicazioni e metodi di produzione specifici saranno probabilmente necessarie ulteriori valutazioni, verifiche e convalide.
Contatta il nostro team per ricevere maggiori informazioni o parlare della tua applicazione specifica con uno specialista del settore sanitario.
Il fondatore di Partial Hand Solutions Matthew Mikosz stampa in 3D protesi su misura con la Fuse 1. Scopri di più su come Partial Hand Solutions usa la Fuse 1.
Che tipo di post-elaborazione è consigliato per le stampe realizzate con la Nylon 12 Powder?
L’ecosistema della Fuse 1 comprende una postazione di post-elaborazione completa chiamata Fuse Sift che combina in un solo dispositivo l’estrazione delle parti, nonché il recupero, la conservazione e la miscelazione della polvere.
Formlabs consiglia di portare a termine ulteriori passaggi di post-elaborazione per eliminare la ruvidità delle parti e migliorarne la finitura superficiale. Raccomandiamo caldamente l’utilizzo di una sabbiatrice, che utilizza aria compressa e un materiale abrasivo come il carburo di silicio. Qualsiasi sabbiatrice che usi un materiale abrasivo in vetro o in silice e abbia un’area di lavoro abbastanza ampia da racchiudere l’intero volume di stampa della Fuse 1 (165 × 165 × 300 mm) andrà bene.
Se ti interessa acquistare una sabbiatrice ma ti preoccupano i costi, Fastenal, Grainger e McMaster-Carr offrono diverse sabbiatrici per prezzi inferiori ai 1000 $.
È possibile verniciare le parti SLS a spruzzo, laccarle, placcarle e rivestirle per ottenere parti con diversi colori, finiture e proprietà, ad esempio l’impermeabilità (rivestimento) e la conduttività (galvanizzazione). Le parti in Nylon 12 Powder di Formlabs sono di colore scuro, quindi non si prestano a essere tinte.
La Fuse Sift combina in un solo dispositivo estrazione delle parti, nonché recupero, conservazione e miscelazione della polvere.
Che misure di sicurezza o requisiti strutturali è necessario soddisfare se si utilizzano la Fuse 1 e la Nylon 12 Powder?
Ti invitiamo a fare riferimento alla scheda dati di sicurezza per informazioni più dettagliate sulla sicurezza e sui requisiti strutturali. Le limitazioni e le normative variano a seconda della situazione e della regione in cui ti trovi.
La Fuse 1 è particolarmente adatta all’utilizzo in un laboratorio o in un’officina di produzione, ma è possibile utilizzarla anche in un ufficio. Se disponi di un grande open space che viene pulito di frequente, dovresti potervi installare la Fuse 1 e la Fuse Sift senza problemi. La Fuse Sift dovrebbe essere posizionata ad almeno 10 metri di distanza dalle scrivanie. In caso di dubbi, consigliamo di eseguire una valutazione della qualità dell’aria per soddisfare i requisiti di riferimento.
La manipolazione della polvere e la sicurezza sono trattate nelle sessioni di formazione della Fuse 1, incluse nei piani di assistenza della Fuse 1 e della Fuse Sift. In generale, la tua struttura deve fornire agli operatori:
- Mascherine con filtro antiparticolato N95 o superiore.
- Guanti monouso in nitrile.
- Occhiali di sicurezza infrangibili con protezione periferica.
Una volta ultimata la post-elaborazione delle parti stampate, non occorrerà indossare dispositivi di protezione individuale per maneggiarle.
Quali sono le principali proprietà meccaniche della Nylon 12 Powder?
Puoi sempre fare riferimento alla scheda tecnica per una panoramica delle proprietà meccaniche.
In generale, la Nylon 12 Powder è un materiale robusto, resistente e durevole. Le parti in Nylon 12 Powder stampate sulla Fuse 1 sono a tutti gli effetti termoplastiche, adatte ad essere utilizzate come parti funzionali per uso finale. Le parti stampate con la nostra Nylon 12 Powder assorbono pochissima umidità e non sono soggette a cambiamenti di forma né a variazioni delle proprietà meccaniche, che potrebbero invece verificarsi con tipi di nylon comunemente usati, come il nylon 6 o il nylon 6,6.
Se hai dimestichezza con le stampanti SLA di Formlabs, ti accorgerai che le stampe realizzate con la Fuse 1 sono più durevoli e più stabili. In confronto ai materiali per stereolitografia, la Nylon 12 Powder offre una maggiore vita utile, migliori prestazioni di attrito e una migliore resistenza all’usura, chimica e ai raggi UV.
| Proprietà | Nylon 12 Powder (SLS) | Tough 2000 Resin (SLA) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Carico di rottura a trazione | 50 MPa | 46 MPa | |||
| Modulo di elasticità | 1,85 GPa | 2,2 GPa | |||
| Allungamento a rottura (X/Y) | 11% | 28% | |||
| Allungamento a rottura (Z) | 6% | N/A | |||
| Temperatura di distorsione termica a 0,45 MPa | 171 °C | 53 ºC |
Quanto materiale occorre per iniziare a stampare con la Fuse 1?
Consigliamo di iniziare con 18 kg di Nylon 12 Powder. È una quantità sufficiente per portare a termine diverse stampe con la Fuse 1.
Non occorre così tanta polvere per avviare la tua prima stampa. Puoi completare stampe che riempiono solo in parte la camera di stampa. La camera di stampa si riempirà di polvere solo fino al punto subito al di sopra della parte posizionata più in alto sull’asse Z. Puoi usare le stime fornite da PreForm, precedentemente descritte in questo articolo, per determinare quanta polvere inserire nel serbatoio, ma puoi anche riempire completamente il serbatoio per un workflow senza interruzioni.
La Nylon 12 Powder viene spedita in flaconi da 3 kg e venduta in lotti da 6 kg. Per iniziare consigliamo di acquistarne 18 kg.
È possibile cambiare materiale sulla Fuse 1?
Per cambiare materiale sulla Fuse 1 occorre una procedura complessa, ma è possibile farlo. Se hai in programma di utilizzare regolarmente diversi materiali, ti consigliamo di dotarti di una Fuse 1 e di una Fuse Sift per ogni materiale. Rimuovere ogni traccia di polvere dagli apparecchi richiede tempo, ed è possibile che la qualità di stampa con il secondo materiale risulti compromessa.
Come appaiono la finitura superficiale e il grado di dettaglio delle stampe realizzate con la Fuse 1 rispetto a quelle realizzate con stampanti SLA di Formlabs come la Form 3 e la Form 3L?
La ruvidezza superficiale delle stampe realizzate con la Fuse 1 è paragonabile a quella delle parti prodotte con stampanti SLS industriali tradizionali di alta qualità. La post-elaborazione con una sabbiatrice o una levigatrice a tamburo rotante con materiali misti permetterà di ottenere una superficie levigata, con una leggera ruvidezza residua percepibile al tatto.
Se le tue priorità sono una finitura superficiale estremamente liscia e un grado di dettaglio elevato, ti consigliamo di scegliere una delle nostre stampanti SLA: la Form 3 per un ingombro compatto o la Form 3L per stampe di grande formato. Per parti funzionali e pronte per la produzione che coniugano resistenza e precisione, la miglior opzione è la Fuse 1.
Approfondimento: il workflow della Fuse 1
Ti interessa approfondire il workflow della Fuse 1? Guarda il nostro webinar di approfondimento su richiesta. In questo webinar dal vivo, Mara Bisceglie (Fuse 1 Service Expert) e Maeli Latouche (Marketing Manager), ti presenteranno l’intero ecosistema Fuse 1 + Fuse Sift e come creare parti in nylon pronte per la produzione.
