Lenti, cristalli per spade laser (non quelle vere, però), paralumi e molte altre cose utili possono essere in realtà stampati in 3D utilizzando filamenti trasparenti. Tuttavia, è necessario più di un semplice utilizzo del filamento corretto. Vi mostreremo come usare la vostra Original Prusa MK3S, MINI o anche la SL1 per stampare fantastici oggetti trasparenti. Quindi buttiamoci a capofitto!

Il segreto per stampare oggetti trasparenti di alta qualità? Impostazioni di stampa corrette e materiali scelti con cura. Poiché le nostre stampanti 3D FFF utilizzano filamenti e le SL1 stampano con la resina, divideremo questa guida in due parti. Diamo prima un’occhiata alle stampanti 3D FFF – useremo la nostra Original Prusa i3 MK3S per i nostri esempi.

Quello che bisogna tenere a mente è il fatto che quando si stampa con i filamenti, rimangono intorno alla plastica estrusa delle bollicine. Quindi se si usa un filamento trasparente e lo si stampa con impostazioni generiche, i risultati saranno probabilmente inferiori alla media, perché le bollicine disperderanno la luce all’interno dell’oggetto rendendolo semplicemente traslucido, non trasparente. Per migliorare le proprietà ottiche del modello, dobbiamo sbarazzarci di queste bolle. In altre parole, vogliamo stampare un oggetto con la struttura interna più densa possibile.

Il fondamento di base inizia con lo slicing. Per prima cosa, importiamo l’oggetto scelto in PrusaSlicer e impostiamo il riempimento al 100% con trama rettilinea. Poi, diminuire l’altezza layer – abbiamo usato 0,05 mm per garantire che la plastica estrusa sia ben compressa e riempia tutti gli spazi vuoti. Regoliamo il Moltiplicatore di estrusione (Impostazioni filamento – Filamento – Moltiplicatore estrusione), Parametri di riempimento / sovrapposizione (Impostazioni di stampa – Avanzate – Sovrapposizione riempimento/perimetri) e Raffreddamento della stampa (Impostazioni filamento – Raffreddamento – Mantieni la ventola sempre accesa/spenta). Effettuare lo slice dell’oggetto come al solito, con una delle impostazioni del materiale suggerite (vedi sotto).

Ora passiamo alla stampa. È di grande aiuto mantenere la stampante 3D in buone condizioni e correttamente calibrata – date un’occhiata alle nostre guide sulla corretta manutenzione della stampante nel caso in cui sia necessaria una certa messa a punto. È particolarmente importante avere un primo layer ben calibrato, perché a 0,05 mm di altezza layer, anche piccoli dossi influenzeranno la qualità di stampa e potreste anche incorrere in problemi con un ugello otturato. Si consiglia vivamente di controllare le condizioni dell’ugello. Quando si stampa con ugelli molto usati e usurati, i detriti di filamento all’interno creeranno problemi durante il processo. Considerate di sostituire l’ugello con uno nuovo – è economico e la sostituzione è facile e veloce – basta seguire questa nostra guida..

Per quanto riguarda i materiali, le nostre impostazioni sono riportate di seguito – tuttavia, potrebbero essere necessarie alcune regolazioni personalizzate.

Tre fasi di un oggetto stampato su una stampante FFF 3D (da sinistra: modello stampato 3D grezzo, lente levigata, lente lucidata)

ABS (Filament PM)

Seguendo i passi di Fenneclabs, abbiamo testato prima l’ABS. Abbiamo confermato che, grazie alle sue proprietà, è un materiale veramente buono per la stampa di oggetti trasparenti. I migliori risultati sono stati ottenuti con un flusso del 105 % (regolato durante il processo di stampa sullo schermo LCD del dispositivo) e una sovrapposizione di riempimento/perimetri impostata al 6 %. Questa impostazione ha però un lato negativo: il materiale in eccesso si accumulerà sulla superficie del vostro modello. Tuttavia, rispetto al PETG, l’ABS non soffre di esposizione prolungata al calore e il residuo può essere facilmente rimosso con un coltello affilato.

PETG (Filament PM)

Simile all’ABS, il PETG è un’altra buona opzione per la stampa di oggetti trasparenti. Tuttavia, quando si stampa con PETG, a volte vengono lasciati dietro l’ugello punte e pezzi di filamento bruciato. Per ottenere buoni risultati, abbiamo aumentato la velocità di flusso al 112 % e abbiamo impostato la sovrapposizione riempimento/perimetri al 5 %. Per ottenere un riempimento veramente buono, sarà necessario rallentare la velocità di stampa ad appena il 20 % (durante la stampa, andare su Regola / Velocità). Poi, abbassare la temperatura di 5°C per ridurre la possibilità di bruciare il filamento. Questo permette di spegnere completamente la ventola di raffreddamento della stampa.

PLA Crystal Clear (Fillamentum)

L’ultimo tipo di filamento che abbiamo testato è stato PLA Crystal Clear di Fillamentum. Anche se questo filamento fornisce alcuni risultati molto buoni, lo abbiamo trovato il meno adatto per la produzione di oggetti trasparenti. Ha la tendenza ad intasare l’ugello e non è mai completamente trasparente. Il riempimento è sempre un po’ torbido o giallastro. Abbiamo dovuto aumentare il rapporto di flusso al 110 %, la sovrapposizione di riempimento/perimetri al 5 % e la ventola di raffreddamento della stampa è stata disattivata.

Tuttavia, come già detto, questo materiale non è ideale per la stampa di oggetti chiari/trasparenti. E’ molto più adatto per oggetti traslucidi. Sentitevi liberi di sperimentare con il riempimento, il numero di perimetri, l’altezza dello strato o il diametro dell’ugello per ottenere il risultato desiderato.

Resine SLA

La stampa di oggetti trasparenti con resine è molto più facile che con filamenti. Le resine richiedono molti meno tentativi di sperimentazione, messa a punto e modifiche. Basta selezionare il profilo del materiale corretto in PrusaSlicer e fare lo slice dell’oggetto come al solito. Le stampanti 3D SLA producono oggetti completamente solidi. Non ci sono strutture di riempimento o bolle che rifrangono la luce.

Abbiamo testato tre resine del nostro eshop: Prusa Transparent Tough, Prusa Trans Red, Prusa Trans Green e anche il 3DM Tough Clear. Tutte le resine si sono dimostrate facili da usare e non hanno richiesto ulteriori regolazioni delle impostazioni di stampa. Quando si esegue la post-elaborazione su oggetti stampati, utilizzare un’altezza dello strato di 0,025. Inoltre, ricordate di aggiungere una base con bordi angolati sotto il modello, perché altrimenti gli oggetti stampati potrebbero essere leggermente più difficili da rimuovere dalla piattaforma di stampa.

Stampa SLA con resina dura trasparente 3DM (modello invertito di un cranio di pinguino imperatore)

Carrello motorizzato 810 con finestrini trasparenti stampati su SL1

Post-produzione

Tuttavia, la sola stampa 3D non è sufficiente per ottenere risultati ottimali. Gli oggetti stampati su MK3S con le impostazioni descritte sopra avranno qualche residuo in eccesso sulla superficie, mentre gli oggetti stampati su SL1 (con resine fotosensibili) hanno strati visibili. Di solito, la maggior parte degli oggetti stampati saranno traslucidi, non trasparenti. Come facciamo a risolvere questo problema?

È necessario un po’ di lavoro extra. Quindi rimboccatevi le maniche e preparatevi per la levigatura e la lucidatura 🙂 Per le stampe fatte con MK3s, è necessario rimuovere il materiale in eccesso con un coltello e levigare il modello secondo le necessità. In caso contrario, il risultato finale può apparire ruvido o irregolare. Tenere presente che un solco apparso durante la stampa potrebbe essere visibile in seguito. Durante la carteggiatura, iniziare con una carta a grana grossa (ad es. 400) e passare gradualmente a carte abrasive sempre più fini. Si consiglia la carteggiatura a umido – è sufficiente immergere la carta abrasiva in acqua regolarmente durante il processo. Siamo arrivati fino alla carta abrasiva a grana 1500. Tuttavia, i risultati non erano ancora perfetti. Quindi, cosa c’è dopo?

Lucidiamo il modello! Ci sono due opzioni: applicare una lacca acrilica lucida incolore, oppure passare al processo completo, che prevede l’utilizzo di un panno e della pasta lucidante. L’utilizzo della lacca è una soluzione elegante e veloce che ci permette di ottenere delle proprietà ottiche molto buone. D’altra parte, la lacca è incline a graffiarsi e può facilmente diventare velata dopo essere stata toccata. E qui entra in gioco il metodo più impegnativo: lucidatura a specchio. Come risultato, l’oggetto sarà più resistente ai graffi e alle impronte digitali. Richiede un po’ più di tempo. Per le stampe a base di filamenti, è necessario un panno morbido (ad esempio, flanella, cotone), tuttavia, per le stampe in resina, è necessario anche un preparato per lo smeriglio (una pasta per lucidare).

Levigatura all’acetone

Probabilmente avrete sentito dire che materiali come ASA o ABS possono essere levigati sospendendo l’oggetto stampato sopra un bagno di acetone. Tuttavia, desideriamo avvertirvi: sebbene l’acetone possa levigare la superficie degli oggetti a base di ASA o ABS e il diclorometano possa levigare il PETG, il riempimento rimarrà inalterato. Fenneclabs ha ottenuto lo stesso risultato.

Modelli levigati con acetone

Variazioni di temperatura e umidità del filamento

Alla luce del nostro recente articolo sulla ricottura della plastica, abbiamo iniziato a chiederci se un cambiamento della temperatura dell’oggetto stampato possa potenzialmente modificare la trasparenza del riempimento. In effetti è possibile, tuttavia le temperature abbastanza alte necessarie, hanno anche causato la deformazione dell’oggetto e la perdita della sua forma originale.

Un’altra cosa interessante è come il raffreddamento dell’oggetto modifichi l’opacità. L’ABS ha sempre un aspetto lattiginoso / opaco quando viene stampato. Tuttavia, una volta raffreddato, diventa trasparente. E un rapido avvertimento: se si decide di usare una vecchia bobina di filamento PLA che ha assorbito un po’ di umidità dall’ambiente, dopo il raffreddamento diventa torbido, nonostante fosse trasparente durante il processo di stampa. Il riscaldamento non ha alcun effetto.

Provate!

Una volta che avrete imparato a configurare la vostra stampante 3D per l’uso di materiali trasparenti, vi si aprirà una nuova serie di possibilità. Potete iniziare a stampare paralumi per lampade, lenti divergenti e molto altro ancora. E se riuscite a lucidare gli oggetti veramente bene, vi accorgerete che possono avere delle proprietà ottiche veramente valide.. Le lenti stampate in 3D possono essere utilizzate per focalizzare la luce di un LED, o per i finestrini di modelli in scala stampati in SLA per renderli più realistici – date un’occhiata al nostro modello in scala dei treni. Si può anche partire dall’inizio del processo di creazione del modello e utilizzare un software come Blender per ottenere risultati insoliti – come questo modello invertito di un cranio di pinguino all’interno di un blocco altrimenti solido (vedi sopra).

Per riassumere i vantaggi e gli svantaggi dei materiali trasparenti, la nostra conclusione è che la stampa a base SLA è l’opzione più attraente e accattivante. Rimanendo fedeli alla classica stampa 3D FFF si possono comunque ottenere risultati davvero buoni, tuttavia, potrebbe essere necessario un maggior lavoro. Un po’ di messa a punto extra, una stampa più lenta, un sacco di tempo speso con la post-elaborazione. Ma anche con quel poco sforzo in più che serve, si possono ottenere risultati veramente eccellenti e sarete probabilmente sorpresi da ciò che si può realizzare con una stampante 3D!

Avete provato voi stessi a stampare un oggetto trasparente? Condividetelo con tutti noi! 🙂