I professionisti della stampa 3D al tuo servizio

Creare uno stampo per colata con la stampante 3D

Copertina Stampi Resized

Stampo si o stampo no ? Se si, con la stampante 3D o metodo tradizionale? Bella domanda! Molto dipende dall’oggetto che dobbiamo replicare, dalla sua forma, dai dettagli, da quanti “incavi” o sottosquadra presenta.

Per coprire l’argomento non basterebbero 4 video, ci sono veramente tante cose da dire a riguardo. Un mondo decisamente interessante!

Con il metodo tradizionale si prende l’oggetto da replicare e si crea uno stampo, creando una cassaforma e poi colando all’interno del silicone per stampi. Esistono stampi di tipo

  • aperto con fondo chiuso. Il canale di colata è dall’alto (l’esempio del video per intenderci)
  • oppure stampi bivalve (o a più valve se necessario), nei quali l’oggetto risulta completamente racchiuso nello stampo. Saranno presenti inoltre uno o più punti di ingresso materiale così come diversi canali di sfogo per l’aria. Diversamente dallo stampo aperto, qui l’aria fa fatica ad uscire.

Con la stampa 3D si segue lo stesso procedimento solo che… stamperemo direttamente lo stampo, saltando di fatto la procedura di creazione dello stampo in silicone partendo da un oggetto esistente.

Premessa: mi occupo di stampa 3D e non sono uno stampista. Probabilmente chi leggerà in questo momento, e fa di lavoro lo stampista da decenni, potrebbe dirmi “eh ma era meglio farlo così , era meglio farlo cosà”. Certo, non lo metto in dubbio e se puoi scrivimi nei commenti dove posso migliorare. Questa guida nasce principalmente per far capire alle persone le POTENZIALITÀ’ della stampa 3D applicate anche alle tecniche più tradizionali. Poi sulle tecniche di come si realizza uno stampo avrò una vita per imparare!

Perchè ho voluto realizzare uno stampo per questo oggetto? Si tratta di un tampone fine corsa delle forcelle che utilizziamo in pista con le nostre Pitbike (YES PITBIKES ndr). Serve per evitare che gli steli vadano a sbattere sul telaio, piegando loro stessi e il traliccio del telaio. Il primo step è stato quelle di realizzarle in stampa 3D direttamente, utilizzando filamenti con base TPU e una durezza pari a 20 Shore D. Si sa, l’elastomero in stampa 3D deve estrudere più lento rispetto ad un PLA. Il materiale poi non costa proprio poco e per finire… dovevo stamparne diversi pezzi alla volta. La cosa che però mi ha fatto propendere per lo stampo è stato il discorso di farli pieni al 100%: per questioni di tempo li ho stampati in 3D con riempimenti variabili tra il 40%  e il 60%, tempi biblici per la stampa. Ancor di più se consideriamo una stampa 100% piena !! C’è da dire che comunque il pezzo stampato in 3D è stato funzionale e perfettamente utilizzabile (provato personalmente con diverse cadute!).

Ora, dopo aver realizzato 12 stampi stampati in 3D (scusate i giochi di parole), riesco a produrre in meno tempo gli oggetti di prima ma completamente pieni. Senza dover impegnare le macchine per ore e ore e spendendo meno per il materiale di partenza. Certo il procedimento può risultare un po’ laborioso rispetto a mettere un file sulla stampante e premere “stampa”, ma vi assicuro che ottenere 6 coppie (12 pz totali) ALLA VOLTA  in una notte di asciugatura è un bello sprint! Uno mi dirà “compra più stampanti ! “ e io rispondo “mi costa meno fare gli stampi 🙂 🙂 “

Tutti questi bei discorsi valgono in due casi:

  • per ottimizzare i tempi e costi di produzione in caso di stampe in serie
  • per ottenere manufatti in materiale flessibile, che normalmente in FDM è difficile ottenere se non ricorrendo a complicati (e poco estetici) supporti di stampa, quasi impossibili da rimuovere.

Perchè non ho creato uno stampo in silicone e ho optato per quello in stampa 3D ? Beh, lavoro con la stampa 3D mi è sembrato il minimo realizzarlo con le macchine Sharebot che ho in sede! Andiamo ad analizzare i pro che mi hanno portato a crearlo con la stampante 3D:

  • Salto il passaggio della creazione di uno stampo con il silicone. Può essere un pro o un contro, vedremo più tardi.
  • Lo stampo, me la creo come voglio tramite disegno 3D. Uno degli svantaggi principali quando si fanno stampi bivalve (o più), è quello di posizionare i canali di colata e di sfogo aria mentre stai colando il materiale. Si usano dei bastoncini solitamente e poi creare la cassaforma che poi contenga la colata liquida di silicone per stampi, non sempre è facile da realizzare. Con la modellazione 3D posso ricavarmi tutti i canali di colata e gli sfoghi aria. Ma posso anche creare degli incastri che permettono al mio stampo, composto da più parti, di rimanere perfettamente allineato durante la colata.
  • Costa meno che crearlo con una gomma siliconica per stampi.
  • Ho impiegato meno tempo rispetto al metodo tradizionale (non sempre è così però)

Analizziamo gli eventuali svantaggi?

    • Bisogna saper modellare in 3D. C’è poco da fare, per sbloccare il potenziale della vostra stampante 3D bisogna sapere utilizzare un programma CAD per il disegno digitale. Quale? Bella domanda… a seconda dello stampo che si deve creare utilizzeremo due software in particolare: Fusion 360 e Meshmixer, entrambi di Autodesk.
  • Riproduzione dei dettagli: nota DOLENTE quando si parla di stampanti 3D FDM. C’è una cosa da sapere molto importante: la gomma colata nello stampo copia TUTTI i difetti presenti nella stampa, layer di stampa compresi. E’ importante quindi scegliere BENE la tecnologia di stampa più adatta per realizzare il nostro stampo. Nel mio caso, il tampone, non avevo assolutamente bisogno di una finitura eccezionale: lo stampo è stato realizzato con le seguenti caratteristiche:
  1. Materiale? Semplicissimo PLA. La reazione del poliuretano usato per la colata non è così esotermica (non produce calore) da dover giustificare l’utilizzo di altri materiali più tecnici. Fate attenzione, quando scegliete la resina da colare, alle temperature alle quali reticola e se produce calore in fase di catalisi.
  2. Layer da 0.2 mm e riempimento dello stampo al 20%. N° di loop/perimetri 5. Potevo stampare a layer più sottili ma… non mi interessava alla fine.
  3. Se abbiamo bisogno di finiture PERFETTE dello stampo, preferite l’utilizzo di stampe in SLA/DLP oppure anche un buon sinterizzato in Nylon P12 con tecnologia SLS va benissimo, ma ha una finitura un po’ porosa e quindi crea un effetto “buccia d’arancia” (molto leggero eh…).
  4. In caso di stampi a più pezzi fate attenzione alla PLANARITA’ dei vari componenti: la resina da colata penetra OVUNQUE! Così come centrateli BENE e non come il sottoscritto nel video che con il pezzo rosso si è dimenticato di ruotare lo stampo di mezzo dal lato corretto. Risultato? Giunzione tra uno stampo e l’altro decisamente visibile!

Realizzerò anche un video dedicato nel quale spiegherò in dettaglio come è stato disegnato lo stampo in 3D. Per il momento partiamo dal fatto che abbiamo il nostro bello stampo realizzato con la stampante 3D, come procediamo?

Particolare degli stampi

  • Lavorate in ambienti IDONEI e con i dispositivi di protezione più adatti: parlo di lavorare in ambienti ben areati e di utilizzare GUANTI e MASCHERINE.
  1. Prepariamo lo stampo a dovere. Non tutte le resine da colata sono autodistaccanti. Per evitare che tutto resti attaccato allo stampo in fase di sformo, date una bella passata di distaccante specifico per quel materiale. Se vi affidate ad un fornitore SERIO, questo vi consiglierà anche che prodotto utilizzare. Io posso consigliare la ditta POOLKEMIE, più in basso troverete i link dei prodotti utilizzati.
  2. Miscelate i componenti della resina (componente + attivatore) accuratamente. Dotatevi di bilancina digitale e seguite le indicazioni del produttore. Miscelare i componenti è veramente semplice, forse si sporca un po’ qua e la!
  3. Versate il composto nello stampo (ps: chiudete le giunture con del nastro adesivo per sicurezza) avendo cura di versare in più fasi il materiale per dare tempo al liquido di penetrare in tutte le cavità. Ma in particolare per far fuoriuscire tutta l’aria. A tal proposito vi consiglio l’uso di un piatto vibrante per far fuoriuscire tutte le bolle o , meglio ancora ma costoso, l’utilizzo di una macchina per il vuoto.
  4. Lasciate reticolare il composto alle temperature che il produttore vi consiglia e per il tempo necessario. Nel mio caso già dopo 12 ore il materiale era sformabile. Le caratteristiche meccaniche complete le acquisisce dopo qualche giorno di riposo. Dipende da materiale a materiale.
  5. Fase di sformo: staccate i vari pezzi dello stampo stando attenti a non danneggiare l’oggetto o lo stampo stesso. Anche applicando del distaccante, il pezzo in estrazione sarà comunque difficile da rimuovere ( a meno di creare angoli di sformo particolari nel disegno dello stampo). In questa fase, un pezzo realizzato con colata su stampo fatto con gomma siliconica, risulta (in alcuni casi) più semplice da essere sformato al contrario di uno rigido come quello in oggetto.
  6. Una volta rimosso il pezzo togliete eventuali bave che si sono create negli stampi a più pezzi. Per lo stampo monopezzo non ci sarà questo problema ma… sarà dura sformarlo!

 

Detto questo ora tocca voi procedere con le sperimentazioni! Qui sotto vi lascio alcuni link nei quali potete trovare del materiale da acquistare, in particolare quello che ho utilizzato per il video.

Resine PROFESSIONALI Poolkemie: https://goo.gl/gTmjrJ

Resine Prochima: https://amzn.to/2ttTTcd

Bilancia digitale: https://amzn.to/2lpgToQ

Guanti nitrile: https://amzn.to/2KeAuGv

0 Commenti

Leave a reply

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

*