Problema di stampa 3d: Linee orizzontali sul lato di stampa
I lati dell’oggetto 3D stampato sono composti da centinaia di singoli layers: quando la stampante 3D funziona correttamente, questi layers formano una superficie più o meno liscia e unica (delle righe saranno pur sempre visibili soprattuto per le stampe 3d a filamento). Tuttavia, se qualcosa va storto i layer saranno ben visibili, e magari noterai una linea o tante linee sul lato dell’oggetto 3D. Ogni tipo di imperfezione è la firma di un problema di stampa 3D e adesso analizzeremo le possibili cause.
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Perché la stampa 3D ha linee o creste su un lato dell’oggetto?
Iniziamo dicendo che molte volte i difetti appaiono ripetitivamente, il che significa che nascono linee che seguono uno schema ripetuto (sempre nello stesso punto per ogni layer di stampa 3D oppure una volta ogni 15 layers…). Ma quali sono le cause delle linee o delle creste su un lato dell’oggetto?
Problema 1: estrusione incoerente
La causa più comune di questo problema è la scarsa qualità del filamento. Se il filamento non ha tolleranze molto strette, noterai questa variazione sulle pareti laterali della stampa 3D. Ad esempio, se il diametro del filamento varia di appena 5% lungo la lunghezza della bobina di diametro 1,75mm, la larghezza della plastica estrusa dall’ugello della tua stampante 3D potrebbe cambiare di quasi +/- 0,01 mm, generando quindi dislivelli fino a 0,2mm. Questa estrusione extra cioè crea un layer più largo di tutti gli altri, che finirà per diventare una linea sul lato dell’oggetto 3D, per poi magari creare un layer più stretto e aumentare l’effetto di rugosità della superficie laterale, creando appunto fastidiose linee orizzontali sul lato di stampa. Per creare una parete laterale perfettamente liscia, la stampante 3D deve essere in grado di produrre un’estrusione molto coerente, il che richiede un filamento di plastica di alta qualità.
Problema 2: variazione di temperatura
La maggior parte delle stampanti 3D utilizza un controller PID per regolare la temperatura dell’estrusore. Se questo regolatore PID non è regolato correttamente, la temperatura dell’estrusore può fluttuare nel tempo. Spesso, questa fluttuazione è ciclica, il che significa che la temperatura tende a cambiare secondo un modello di onda sinusoidale o triangolare (segni che il loop di regolazione è troppo sotto o sovracompensato). Quando la temperatura diventa più alta, la plastica fluisce in modo diverso rispetto a quando è più bassa. Ciò causa l’estrusione non coerente dei layers della stampa 3D, creando creste visibili sui lati dell’oggetto 3D. Una stampante 3D correttamente impostata deve essere in grado di mantenere la temperatura dell’estrusore entro +/- 2 gradi.
Durante la stampa, è possibile utilizzare il Control Panel della macchina di Simplify3D per monitorare la temperatura dell’estrusore. Se varia di oltre +/- 2 gradi, potrebbe essere necessario ricalibrare il controller PID. Nel caso, è consigliabile consultare il produttore della tua stampante 3D per istruzioni più dettagliate.
Aggiungiamo inoltre che il controllore PID reagisce alle informazioni fornite dal termistore, e i termistori sono a loro volta inseriti in una area del blocchetto di riscaldamento che cambia a seconda del tipo di hot-end. I termistori a bulbo ad esempio si inseriscono lateralmente e quindi misurano la temperatura di uno dei lati del blocchetto. Per quanto il blocchetto riscaldante sia piccolo, esso avrà al suo interno un gradiente termico e un ritardo di propagazione del calore verso il termistore che affliggono i loop di regolazione di temperatura e ne peggiorano le performance rispetto ai termistori a cartuccia. Il termistore a cartuccia infatti è inserito direttamente dentro il blocchetto di riscaldamento per cui misura con più precisione e più velocemente la temperatura della camera calda dell’hot-end. La scelta dei componenti del loop di regolazione quindi influisce notevolmente sulle performance complessive della stampante 3D, ed è per questo motivo che certe stampanti 3D hanno una qualità nettamente superiore alle altre.
Per altri problemi di estrusione puoi leggere gli articoli su Problema di sovra-estrusione e Problema di sotto-estrusione .
Problema 3: problemi meccanici
Se l’estrusione incoerente e la variazione di temperatura non sono il tuo problema, allora potrebbe esserci un problema meccanico che sta causando delle linee e delle creste sui lati dell’oggetto 3D. Ad esempio, se il piano di lavoro della tua stampante 3D oscilla o vibra durante la fase di stampa 3D, ciò può variare la posizione dell’ugello. Ciò significa che alcuni layers potrebbero essere leggermente più spessi rispetto ad altri. Questi layers più spessi producono creste sui lati del tuo oggetto 3D.
Un altro problema meccanico comune nella stampante 3d è una barra filettata sull’asse Z. Spesso, non viene posizionata correttamente a causa di problemi di gioco o impostazioni di micro-stepping del controller motore. Ricorda: anche un piccolo cambiamento della posizione del piano di lavoro può avere un forte impatto sulla qualità di ogni layer stampato in 3D.
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