Sono molti i fattori che influenzano il funzionamento di un determinato materiale su una stampante SLA di Formlabs. L'affidabilità della stampa, la velocità di stampa, la finitura superficiale, la precisione e la risoluzione dei dettagli sono tutti fattori che possono essere influenzati dalla selezione dei materiali, dalla stampante 3D e dalle impostazioni nell'editor delle impostazioni di stampa. Non tutti i fattori che li influenzano sono immediatamente evidenti e anche alcuni materiali che soddisfano i requisiti descritti di seguito potrebbero non stampare correttamente.

In generale, se il materiale è progettato per la polimerizzazione UV con luce da 405 nm, è molto probabile che tu possa stampare con esso su una stampante SLA Formlabs come la Form 4. Tutte le altre considerazioni sono secondarie.

Il fattore più importante per determinare se una resina può essere stampata con le stampanti SLA di Formlabs è la lunghezza d'onda con cui è stata progettata per funzionare. Le stampanti Formlabs utilizzano luce con una lunghezza d'onda di 405 nm, una delle lunghezze d'onda più comuni utilizzate nella stampa 3D a fotopolimerizzazione. Altre lunghezze d'onda comuni sono 385 nm e 450 nm. C'è una certa sovrapposizione tra queste, a seconda degli esatti fotoiniziatori utilizzati, ma se il produttore della resina utilizza una lunghezza d'onda diversa da 405 nm, è opportuno approfondire le proprietà della resina per verificare se sarà possibile stampare con successo su una macchina Formlabs.

Se il prodotto non indica la lunghezza d'onda, puoi acquistare un puntatore laser da 405 nm ed esporre una goccia di resina al laser per vedere se polimerizza. Un'altra opzione è versare una piccola quantità di resina in un serbatoio resina pulito, eseguire lo strumento foglio di pulizia sulla stampante e valutare se la resina si è polimerizzata. Se la resina non polimerizza in questi test, è improbabile che funzioni su una stampante SLA Formlabs. Se si polimerizza, è abbastanza probabile che sia stampabile, ma la qualità, l'affidabilità e la velocità di stampa devono ancora essere valutate.

Se la resina non è progettata per la luce a 405 nm o per i valori di esposizione predefiniti, potresti riscontrare i seguenti errori di stampa:

• Le parti risultano sottopolimerizzate: le parti sono molto appiccicose e flosce (cioè hanno una bassa resistenza allo stato grezzo). Di solito questo significa che la resina richiede un'esposizione maggiore per stampare correttamente.
• Le parti presentano un aumento dello Z-bleed: la polimerizzazione per strato è superiore a quella desiderata, quindi ogni strato è più spesso del previsto. I fori potrebbero non essere rotondi e i dettagli di piccole dimensioni sono spesso sovradimensionati.
• Nessuna polimerizzazione: anche con un'esposizione elevata, non si verifica alcuna polimerizzazione o quasi e la parte non si forma.

Sebbene la lunghezza d'onda sia di gran lunga la proprietà più importante, ci sono altre proprietà che possono influire sulla stampabilità di un materiale. Queste proprietà influenzano solitamente la qualità della stampa.

Viscosità

La viscosità di una resina è una misura della resistenza che oppone allo scorrimento, spesso espressa in centipoise o cP. Ad esempio, l'acqua è un materiale a bassa viscosità che scorre rapidamente, mentre la melassa è un materiale ad alta viscosità che scorre molto lentamente. Questo può avere un impatto significativo sulla stampabilità di una resina. Le resine a bassa viscosità possono schizzare sui lati della stampante, mentre le resine estremamente viscose richiedono movimenti lenti del motore per consentire alla resina di ricoprire completamente la superficie di stampa ed evitare forze eccessive sulla parte.

Le stampanti Formlabs hanno stampato con successo con resine tra i 100 e i 30 000 cP, anche se non esiste un limite rigido all'intervallo di stampabilità. In generale, sono preferibili le resine a bassa viscosità, con viscosità comprese nell'intervallo di alcune centinaia di cP. Le resine ad alta viscosità impongono forze maggiori alla stampante e alle parti stampate, il che può causare arresti del motore o del tergicristallo, strati irregolari o altri difetti che compromettono seriamente la qualità di stampa. A titolo di riferimento, la Silicone 40A Resin è attualmente la resina Formlabs più viscosa, con una viscosità di 7800 cP.

La temperatura può modificare notevolmente la viscosità: temperature di stampa più elevate comportano una viscosità inferiore. Le stampanti SLA di Formlabs possono funzionare fino a 45 °C, il che può rendere la stampa significativamente più veloce e ridurre il rischio di errori di stampa. Il riscaldamento della resina può prolungare i tempi di pre-stampa e causare fumi aggiuntivi se la resina selezionata si volatilizza facilmente.

Alcuni errori di stampa comuni legati alla viscosità della resina sono:

• Una resina ad alta viscosità può creare forze eccessive durante l'abbassamento della piattaforma di stampa, con conseguente flessione della piattaforma e strati più spessi o leggermente irregolari.
• Una resina ad alta viscosità potrebbe non ricoprire completamente la superficie di stampa tra uno strato e l'altro, con conseguenti dettagli mancanti o incompleti.
• La resina a bassa viscosità potrebbe fuoriuscire dal serbatoio e finire all'interno della stampante.

Proprietà meccaniche

Le stampanti Formlabs possono stampare con resine che presentano un'ampia varietà di proprietà meccaniche diverse, ma ci sono alcuni fattori importanti da tenere a mente. I materiali più morbidi sono generalmente più difficili da stampare, in quanto richiedono movimenti del motore più lenti per ridurre le forze sulla parte e un maggior numero di supporti per garantire la stabilità. In generale, se il materiale ha un modulo di 1500 MPa o superiore, sarà relativamente facile da stampare, mentre i materiali più morbidi possono essere più difficili.

Proprietà fisiche

A seconda del materiale specifico, è opportuno considerare anche altre proprietà fisiche:

• Polvere additiva/riempitiva o dimensione delle particelle: le dimensioni delle particelle di grandi dimensioni, in particolare quelle superiori all'altezza dello strato, possono avere un impatto significativo sulla stampa. Se la resina contiene un additivo con una dimensione delle particelle superiore allo spessore dello strato selezionato, si rischia di danneggiare il film del serbatoio resina o la stampante stessa quando si schiaccia uno strato. La morfologia delle particelle ha un effetto maggiore sulle proprietà meccaniche: se le particelle sono più lunghe in una direzione particolare, tenderanno a orientarsi casualmente nel piano XY, piuttosto che rimanere isotropiche.
• Morfologia della polvere di additivi/filler o delle particelle: se la resina contiene un additivo le cui particelle sono più lunghe in una particolare direzione, tenderanno a orientarsi nel piano XY piuttosto che a rimanere isotropiche.
• Traslucenza del materiale di riempimento: anche le resine che polimerizzano bene con la luce a 405 nm possono fallire se riempite con un materiale di riempimento che blocca la luce. Le resine con riempitivi meno traslucidi possono comunque essere stampate con altezze dello strato inferiori, poiché la luce deve percorrere una distanza minore prima di polimerizzare uno strato.
• Compatibilità chimica: alcuni tipi di materiali possono reagire con il serbatoio resina, il film del serbatoio o altre parti della stampante. Controlla che non si verifichino reazioni inaspettate prima della stampa e periodicamente durante il processo di stampa.
• Sicurezza: prima di maneggiare qualsiasi materiale nuovo, leggi sempre la scheda dati sicurezza (SDS) del produttore. Presta attenzione alla temperatura di stampa, poiché può aumentare l'evaporazione delle resine. Quando lavori con le resine, adotta le precauzioni appropriate, assicurati che l'ambiente sia ben ventilato e indossa i dispositivi di protezione individuale.