La tecnologia di stampa 3D a estrusione di materiale utilizza un filamento continuo di materiale termoplastico come materiale di base. Il filamento viene alimentato da una bobina attraverso una testa di estrusione riscaldata in movimento, abbreviata in estrusore. Il materiale fuso viene spinto fuori dall'ugello dell'estrusore e depositato prima su una piattaforma di stampa 3D, riscaldata per una maggiore adesione. La fabbricazione di materiali compositi è diventata disponibile quando è diventato possibile dotare una stampante 3D di più estrusori per accelerare il processo di fabbricazione o aprire capacità multi-materiale.
Vantaggi della doppia estrusione
Grazie ai due estrusori, su FlashForge Creator 3 è possibile stampare in due materiali differenti (ad esempio ABS e filamento solubile di supporto come il PVA), oppure con lo stesso materiale ma in due colori diversi. La stampa a filamento multi estrusore risolve il fastidioso problema dei supporti che non si staccano dalle stampe utilizzando i filamenti solubili, ed apre le possibilità della stampa con materiali differenti tra loro e la stampa multicolore.
Esistono diverse modalità operative per gestire la doppia estrusione:
- MODALITÀ MIRROR: consente appunto di stampare lo stesso oggetto, ma specchiato.
- MODALITÀ DUPLICATE: i due estrusori consentono di stampare in 3D due oggetti identici, come se si disponesse di due stampanti 3D in una.
IDEAMAKER - Tutorial con configurazione di base per iniziare a stampare in 3D
Sistemi di estrusione avanzati
Oggi sono disponibili nuove soluzioni che prevedono un singolo hotend e più feeder, consentendo anche il color mixing, o stampanti con hotend indipendenti (sistema IDEX), sino ad arrivare a complessi sistemi di “tool change automatici”.
| Sistema | Caratteristica principale |
|---|---|
| Singolo Hotend + Multi-feeder | Compatto, ideale per stampe multicolore. |
| IDEX (Hotend indipendenti) | Permette duplicazione e specchiatura, niente colature. |
| Tool Changer | Massima versatilità, permette cambio ugelli o strumenti CNC. |
Estrusione di materiali speciali: il kit LDM
Si chiama LDM (liquid deposit modeling) WASP Extruder il nuovo estrusore per materiali ceramici che può essere adattato e montato sulla gran parte delle stampanti esistenti in commercio. Il nuovo LDM Wasp Extruder arriva ad una precisione del tutto simile a quella degli estrusori di polimeri plastici grazie all’unione di un estrusore a vite e di uno a pressione. All’interno della camera il materiale in uscita è convogliato verso una vite che lo spinge con una potenza che sarebbe impraticabile con un comune estrusore a pressione.
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Oltre il filamento: la stampa a pellet
Mentre la maggior parte delle stampanti desktop utilizza il filamento per stampare, la maggior parte delle stampanti 3D industriali utilizza pellet di plastica per alimentare le testine di stampa. L'uso di un estrusore di pellet aumenta la produzione massima per ora, rispetto alle stampanti 3D basate su filamento. L'estrusore a pellet non solo accelera la velocità del processo di stampa, ma consente anche un sostanziale risparmio sui costi. Inoltre, una caratteristica della stampa 3D a pellet è la possibilità di introdurre fibre nei pellet, migliorando la resistenza della parte stampata.
Considerazioni sulla calibrazione
Con il doppio estrusore si aggiunge un nuovo set di parametri da calibrare e testare:
- Offset XY degli ugelli: necessario per allineare tra di loro gli ugelli ed evitare stampe disallineate.
- Offset Z degli ugelli: se monti un ugello leggermente più basso dell’altro ti ritroverai quasi certamente con la stampa rovinata.
- Temperatura di parking e oozing: quando un hotend viene “disattivato” è buona norma considerare di abbassare la temperatura per evitare che il materiale continui a percolare.
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