Burattatura (vibrofinitura) per parti realizzate con la stampa 3D SLS

Parti realizzate con la stampa 3D SLS in una camera piena di materiale per burattatura

La burattatura, anche nota come vibrofinitura, è un metodo consolidato per migliorare la durezza e la levigatezza superficiale di diversi materiali. Tradizionalmente utilizzata sulle parti in metallo per rimuovere le sbavature dopo la lavorazione meccanica o la pressatura, questa tecnica viene ora considerata da molte aziende come un passaggio di post-elaborazione fondamentale anche per le parti stampate in 3D. 

La burattatura si rivela particolarmente utile quando si utilizza la stampa 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS), che a volte conferisce alle parti una superficie leggermente granulosa. Questa tecnica contribuisce a renderle pronte per l'utilizzo finale o a semplificare il loro inserimento all'interno di assemblaggi funzionali. 

Leggi questa guida per avere una panoramica introduttiva sulla burattatura di parti realizzate con la stampa 3D SLS e guarda il nostro webinar per vedere i risultati completi dei test eseguiti e del confronto tra buratti, nonché per scoprire di più sul workflow.

Anelli di catena realizzati con una stampante SLS
Webinar

Burattatura per parti realizzate con la stampa 3D SLS

In questo rapporto approfondiremo come scegliere l'apparecchio e i materiali giusti per il tuo workflow e illustreremo le buone pratiche e i metodi per ottenere risultati eccellenti.

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Processo e vantaggi della burattatura

Due componenti automobilistici realizzati con la stampa 3D SLS

La nostra parte di prova, prima e dopo la burattatura. La parte burattata è di colore grigio chiaro e ha un aspetto opaco.

La burattatura consiste nell'agitare le parti per utilizzo finale insieme a pellet di diversi materiali (solitamente metallo, ceramica, plastica o materiale organico come gusci di noce) per generare attrito, che leviga la superficie delle parti e ne migliora la durezza. I buratti vibranti sono ampiamente utilizzati, date le loro dimensioni accessibili, il prezzo contenuto e la gamma di vantaggi che offrono senza aggiungere ulteriore manodopera al ciclo di produzione. 

La burattatura offre due vantaggi fondamentali al workflow di stampa 3D: migliore funzionalità e migliore estetica. Questo processo riduce la ruvidità superficiale dei componenti mobili, che di conseguenza funzionano con un coefficiente di attrito inferiore. Si tratta quindi di una tecnica di post-elaborazione ideale per applicazioni come cerniere stampate, componenti di azionamento, ganci funzionali e qualsiasi altra parte che si muove o è integrata in un assemblaggio mobile. Una migliore finitura superficiale ottimizza anche la porosità, rendendo le parti burattate più resistenti all'assorbimento dei fluidi.

I vantaggi estetici della burattatura sono in primo luogo una finitura superficiale migliore e un aspetto più definito, ma anche la possibilità di avere un substrato più omogeneo su cui applicare ulteriori rivestimenti, come vernice acrilica o Cerakote.

La burattatura è un metodo semplice per migliorare drasticamente la durezza e la levigatezza della superficie di qualsiasi parte stampata in 3D da utilizzare come parte per utilizzo finale, in un assemblaggio funzionale o che debba avere un'elevata visibilità in un prototipo Proof-of-Concept. 

Parti realizzate tramite stampa 3D SLS sottoposte a burattatura e rivestite con Cerakote

La burattatura crea un substrato più omogeneo su cui applicare ulteriori rivestimenti, come la vernice acrilica o il rivestimento in ceramica Cerakote.

Anelli di catena realizzati con una stampante SLS
Webinar

Tecniche di post-elaborazione avanzate per la stampa 3D

Guarda questo webinar per scoprire più di 11 tecniche di post-elaborazione avanzate per la stampa 3D, tra cui Cerakote, galvanizzazione, levigazione a vapore e molte altre.

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Come scegliere un buratto vibrante per parti stampate in 3D

Gli apparecchi per la burattatura di parti stampate in 3D possono essere suddivisi in due categorie principali: industriali e di consumo. Gli apparecchi industriali hanno una capacità maggiore e requisiti di alimentazione più elevati e di solito costano almeno 5000 €. I buratti industriali sono adatti a volumi su grande scala, come la personalizzazione di massa o la produzione di soluzioni provvisorie.

Molti buratti vibranti più piccoli riescono a fornire lo stesso risultato finale di quelli industriali, ma hanno una capacità inferiore e possono richiedere cicli di burattatura fino a circa 72 ore, un tempo notevolmente superiore alle sei ore impiegate dagli apparecchi industriali. I buratti industriali possono gestire facilmente più lotti di parti, anche di dimensioni medio-grandi, il che li rende ideali per i fornitori di servizi o la produzione su larga scala.

Buratto industriale di Kramer

Industriale, produzione di volumi elevati

Esempio: Rösler

Costo: >5000 €

Ideale per:

  • Alto rendimento

  • Parti di grandi dimensioni

  • Più parti di grandi dimensioni

  • Flusso di lavoro automatizzato

Buratto

Produzione di volumi medi

Esempio: CM Topline

Costo: 1000-5000 €

Ideale per:

  • Parti di grandi dimensioni

  • Volumi di stampa raggruppati di parti più piccole

Buratto

Livello base, volumi ridotti

Esempio: Tumble Vibe di Raytech

Costo: <1000 €

Ideale per:

  • Singole parti di dimensioni medie

  • Stampe a pieno volume di parti più piccole

Come scegliere materiali e detergenti per la burattatura

Nei workflow di burattatura possono essere utilizzati diversi tipi di pellet di materiale; la scelta di quello giusto avrà un grande impatto sul risultato finale. Tra i vari materiali troviamo acciaio inossidabile, porcellana, silice, compositi di poliestere o gusci di noce. Gli effetti della burattatura con queste sostanze vanno dalla levigatura aggressiva con eliminazione della ruvidità superficiale alla leggera lucidatura a scopo estetico. 

In alcuni workflow basati sulla vibrazione, chiamati "finitura a umido", ai pellet vengono aggiunti acqua o detergenti chimici. Il liquido aiuta a temperare il calore generato dall'elevato attrito e favorisce la rimozione di contaminanti o ossidi dalla superficie della parte. Tuttavia, i detergenti possono essere costosi e producono rifiuti chimici che devono essere smaltiti e trattati correttamente. 

Materiale di burattatura realizzato con gusci di noce
Materiale di burattatura in ceramica
Materiale di burattatura in acciaio

Materiali da sinistra a destra: gusci di noce, ceramica e acciaio.

sample part
Campione

Richiedi un campione gratuito realizzato con la Nylon 11 CF Powder e sottoposto a burattatura

Questa catena a incastro realizzata tramite SLS è stata stampata interamente in posizione e sarebbe quasi impossibile da rifinire manualmente. La parte è stata sottoposta a burattatura durante la notte in un buratto vibrante DB-300 con triangoli di ceramica tagliati ad angolo. La superficie finita è ideale per la verniciatura, il rivestimento e la galvanizzazione.

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Applicazioni delle parti SLS burattate

Assemblaggio in più parti realizzato con una stampante SLS della serie Fuse

La burattatura incrementa la durata di assemblaggi complessi e supporti di produzione.

Molte applicazioni di stampa 3D richiedono una finitura superficiale liscia e un coefficiente di attrito ridotto. Aggiungere la burattatura al proprio workflow può migliorare sia la funzionalità che l'aspetto delle parti usate nei settori e nei contesti più disparati. 

Alcune delle applicazioni più comuni in cui sono necessarie parti SLS levigate con burattatura sono: 

  • Prodotti per utilizzo finale: le stampanti SLS sono ottime per la produzione di parti in volumi ridotti o medi e la burattatura è un metodo semplice per levigarle in lotto. 

  • Settore sanitario: la durezza di superficie è una problematica significativa quando si stampano in 3D dispositivi medici, modelli, protesi e plantari. Tuttavia, la combinazione di stampa SLS e burattatura apporta un valore aggiunto notevole ai workflow di stampa 3D nel settore sanitario.

  • Supporti di produzione: la burattatura può incrementare il coefficiente di attrito e la durezza di superficie di queste parti, aumentandone di conseguenza la resistenza e la vita utile.

Test e risultati

Formlabs ha condotto test in-house approfonditi sulla burattatura di parti realizzate con la stampa 3D SLS, al fine di consigliare i workflow più idonei per ottenere risultati ottimali. Abbiamo stampato in 3D diverse parti sulla base di un design standard che presenta superfici piane e curve, nonché superfici interne ed esterne. 

Le parti in Nylon 12 Powder e Nylon 11 Powder sono state realizzate con la stampante 3D SLS Fuse 1+ 30W, ripulite dalla polvere in una Fuse Sift secondo le linee guida standard per la post-elaborazione e infine levigate nel buratto CB300, comunemente noto come Mr.Deburr, per quattro, sei e otto ore. La precisione dimensionale di tutte le parti è stata misurata prima e dopo la burattatura utilizzando dei calibri, mentre la ruvidità superficiale è stata misurata con un microscopio a scansione laser di Keyence. Per vedere i risultati completi dei test condotti, scarica il whitepaper.

Inizia a usare la stampa 3D e la burattatura

La burattatura è un metodo accessibile per rendere le parti realizzate con la stampa 3D SLS più simili, per aspetto e funzionalità, a quelle stampate a iniezione. Aggiungere questo processo al workflow della stampa 3D non è necessariamente complicato o costoso: esistono molti buratti a prezzi contenuti e accessibili in termini di ingombro e requisiti di alimentazione.