Post-trattamento nella stampa 3D: cos'è, quali opzioni ci sono e quando serve
Cosa si fa con il pezzo dopo la stampa: cosa è incluso, cosa si ordina a parte, cosa cambia nelle misure e come progettare tenendone conto.
Il post-trattamento è tutto ciò che si fa a un pezzo stampato in 3D dopo averlo estratto dalla macchina. In Multi Jet Fusion c'è una parte obbligatoria, estrazione, rimozione della polvere e pallinatura, che è inclusa nel prezzo e lascia il pezzo grigio opaco pronto all'uso; e una parte opzionale, tintura, lisciatura, verniciatura o lavorazione degli accoppiamenti, che si richiede a parte e decide se il pezzo sembra un prototipo o un prodotto. Incide sull'aspetto, in alcuni casi sulle misure per qualche decimo di millimetro e, sempre, sui tempi di consegna.
Qui spieghiamo cosa viene fatto in ogni tecnologia, quali opzioni ci sono per un pezzo di PA12 o TPA del nostro servizio di stampa 3D industriale MJF, cosa cambia ciascuna e come progettare il pezzo tenendo conto del post-trattamento.
Un pezzo MJF esce pulito, pallinato e funzionale senza chiedere nulla. La tintura nera è l'unica finitura extra di cui hanno bisogno la maggior parte dei pezzi visibili. Tutto il resto viene studiato pezzo per pezzo.
Cos'è il post-trattamento e perché una parte è obbligatoria?
Nessuna tecnologia di stampa 3D consegna il pezzo finito all'apertura della macchina. Ciascuna lascia qualcosa da rimuovere:
- MJF e SLS: il pezzo esce sepolto in un blocco di polvere non fusa. Va estratto, liberato dalla polvere nelle cavità e, nella MJF, pallinato per togliere la polvere rimasta attaccata.
- FDM: gli sbalzi vengono stampati su supporti che bisogna staccare o sciogliere, e lasciano traccia.
- SLA e resine: il pezzo esce appiccicoso; viene lavato con alcol e polimerizzato con luce ultravioletta prima di toccarlo.
Quella parte non è opzionale ed è già inclusa nel processo. Ciò che si sceglie è ciò che viene dopo.
Ciò che è incluso in un pezzo MJF
- Raffreddamento controllato della vasca, per ore, affinché il pezzo non si deformi. Fa parte dei tempi di 5 giorni.
- Sformatura: le pezze vengono estratte dal blocco di polvere e la polvere libera viene recuperata e riciclata.
- Pulizia e pallinatura: aria compressa e proiezione di microsfere che lasciano la superficie uniforme, opaca e con un grano fine.
- Controllo: ogni pezzo viene revisionato prima di uscire.
Il risultato è un pezzo grigio scuro, con una texture simile alla carta vetrata molto fine, che può già essere montato e usato.
Post-trattamenti opzionali: cosa ottiene ciascuno
| Post-trattamento | Cosa ottiene | Modificate le dimensioni | Quando richiederlo |
|---|---|---|---|
| Tintatura nera | Colore nero uniforme in tutta la serie; conserva la texture | No | Pezzi visibili. È l'opzione standard in PA12. |
| Alisamento chimico (vapore) | Superficie liscia, leggermente lucida, stagna; chiude la porosità | Sì, decimi; leviga gli spigoli e i dettagli fini | Pezzi a contatto, condotti fluidi, aspetto iniezione |
| Vibratura o lucidatura in tamburo | Arrotonda gli spigoli e affina la granulometria | Sì, decimi sugli spigoli | Serie di piccoli pezzi robusti |
| Verniciatura | Qualsiasi colore RAL, opaco o lucido | +40 a 100 µm | Colore del marchio, pezzi per esposizione |
| Lavorazione di accoppiamenti | Fori e facce a tolleranza di lavorazione | Sì, alla quota del disegno | Alloggiamenti dei cuscinetti, spine, facce di appoggio |
| Inserti metallici | Filettature metalliche durevoli | No | Filettature inferiori a M6 o che vengono montate molte volte |
In Proto&Go! il PA12 viene fornito in naturale grigio o tinto nero, e il TPA in naturale. Gli altri post-trattamenti vengono valutati in base al pezzo quando si richiede il preventivo.
Come influisce il post-trattamento sulla progettazione del pezzo?
- Dettagli fini. La pallinatura e, soprattutto, la levigatura smussano gli spigoli. Testi e logotipi: lettere di 2,5 mm di altezza, tratti di 0,5 mm e 1 mm di rilievo come minimo.
- Fori di accoppiamento. Progettateli con un sovracota di 0,3 a 0,5 mm nel modello se verranno lavorati successivamente, e indicatelo nel disegno. La precisione di stampa è ±0,3 mm fino a 100 mm; quella della lavorazione successiva, quella richiesta dal disegno.
- Cavità chiuse. La polvere deve uscire: lasciate almeno un foro di 5 mm o più per ogni cavità, meglio due.
- Superfici visibili. Una faccia piana grande orientata verso l'alto nella vasca risulta più liscia rispetto alla stessa faccia inclinata; se una faccia è «la buona», indicatelo nell'ordine.
- Pezzi flessibili in TPA. Si puliscono allo stesso modo, ma non vengono tintati né lisciati chimicamente. Progettate il colore nella forma, non nella finitura.
Queste regole e quelle relative alle pareti e alle filettature si trovano nella pagina di progettazione per stampa 3D, e le tolleranze di ogni processo, nella guida di tolleranze per processo di lavorazione.
E per FDM e resina?
Se stampate voi su una macchina da scrivania, il post-trattamento è manuale: rimuovere i supporti con pinze, levigare le macchie e le linee di strato, riempire con stucco, primare e verniciare. Un pezzo FDM ben finito può richiedere più ore di levigatura che di stampa, e le resine richiedono lavaggio e cura, oltre a guanti. È una delle ragioni per cui, a partire da un piccolo numero di pezzi o quando la finitura è importante, conviene esternalizzare in MJF: il post-trattamento industriale è a lotto e ripetibile.
Quanto aggiungono ai tempi di consegna e al prezzo?
L'essenziale è già incluso nei 5 giorni lavorativi. Il tintaggio aggiunge poco tempo e viene fatturato a lotto, quindi si nota poco in una serie. Lisciatura, verniciatura e lavorazione sono operazioni separate, con i propri tempi, che l'offerta dettaglia. Come regola, più il pezzo si avvicina all'aspetto di un prodotto stampato a iniezione, più post-trattamento richiede; se quell'aspetto è importante e la serie è di 10 a 300 unità, confrontatela con la colata sotto vuoto in stampi in silicone, che lo dà in origine.
Come richiedere il post-trattamento
- Caricate il file 3D e scegliete PA12 o TPA.
- Selezionate la finitura: naturale o tintato nero.
- Se avete bisogno di lisciatura, verniciatura, lavorazione di fori o inserti, indicatelo nei commenti e allegatate un PDF con le quote interessate.
- Per i pezzi visibili, richiedete un campione prima della serie.
L'ingegnere che revisiona l'ordine conferma quale post-trattamento è fattibile sulla vostra geometria e lo include nel preventivo, che arriva in 24 h. Se volete sapere come viene stampato il pezzo prima di tutto questo, leggete come funziona la stampa 3D Multi Jet Fusion.
Domande frequenti sul post-trattamento 3D
Quale post-trattamento richiede un pezzo stampato in MJF?
Di serie: raffreddamento controllato, estrazione, rimozione della polvere e pallinatura, che lasciano il pezzo grigio opaco e pronto all'uso. Opzionalmente, tintura nera, lisciatura chimica, verniciatura, lavorazione di accoppiamenti o inserti.
La tintura cambia le misure del pezzo?
No. Il colorante penetra nella superficie della poliammide senza aggiungere strato, quindi le misure e la texture rimangono invariate. La verniciatura aggiunge invece tra 40 e 100 micron.
È possibile ottenere una superficie liscia su un pezzo stampato in 3D?
Sì, con lisciatura chimica a vapore, che fonde lo strato superficiale e chiude la porosità. Smussa anche gli spigoli e i dettagli fini e modifica le quote in decimi, quindi si valuta pezzo a pezzo. Per un finitura di stampaggio a iniezione in piccola serie, la colata sotto vuoto è l'alternativa.
Posso lavorare un pezzo stampato in 3D?
Sì. È il modo abituale per ottenere fori e facce con tolleranza di lavorazione su un pezzo in PA12: si stampa con sovracota e si lavora la quota del disegno dopo.
