Quale temperatura del letto devo impostare quando stampo con l’ABS?

Il campo della stampa 3D non è più quello di una volta, soprattutto in meglio. Al giorno d’oggi, abbiamo stampanti SLA da tavolo, stampanti 3D con caratteristiche più intelligenti e opzioni di filamento di fantasia. Nonostante la vasta gamma di filamenti che sono facilmente disponibili per gli utenti, l’ABS rimane uno dei materiali di filamento più popolari.

Una parola di avvertimento se stai per iniziare a stampare con l’ABS: è noto per essere uno dei materiali di filamento più difficili da lavorare. In questo articolo, ti aiuteremo ad affrontare una delle più grandi sfide quando si stampa con l’ABS – la temperatura del letto. Perché la temperatura del letto è così importante quando si stampa con l’ABS? A quale temperatura dovresti impostare il tuo letto riscaldato?

Cos’è l’ABS?

ABS sta per acrilonitrile butadiene stirene, un terpolimero composto da tre diversi monomeri. Ognuno di questi monomeri contribuisce alle proprietà fisiche e chimiche dell’ABS. L’acrilonitrile fornisce stabilità chimica e termica; il butadiene fornisce durezza e forza d’impatto, mentre lo stirene fornisce una finitura liscia e lucida al prodotto finale. Cambiando la proporzione di ogni monomero, l’ABS può essere personalizzato per creare prodotti con caratteristiche diverse.

L’ABS è stato sviluppato per la prima volta negli anni ’50 come versione migliorata della gomma sintetica standard, ma è stato presto utilizzato in una vasta gamma di industrie come polimero ingegneristico. Per il mercato tradizionale, l’ABS è più comunemente incontrato come il materiale dei mattoncini Lego.

In termini di caratteristiche fisiche e chimiche, l’ABS si colloca da qualche parte tra la plastica di base e la plastica di ingegneria ad alte prestazioni. Grazie alla durezza, alla resistenza elettrica e chimica e alla finitura lucida dei prodotti ABS, sono diventati molto apprezzati in una vasta gamma di applicazioni. La versatilità e l’affidabilità dell’ABS lo hanno reso uno dei termoplastici tecnici più venduti.

Perché l’ABS è così popolare come filamento per la stampa 3D?

Insieme al PLA, l’ABS è uno dei due filamenti più popolari nel campo della stampa 3D. Questa popolarità è dovuta al prezzo. L’ABS è uno dei filamenti più economici per la stampa 3D. Si può probabilmente trovare una bobina da 1 kg. di filamento ABS per meno di 20 dollari, anche se le opzioni più premium potrebbero costare il doppio.

ABS è stato il materiale di riferimento per i professionisti della stampa 3D che hanno bisogno di creare oggetti con una buona durata, forza, longevità e resistenza chimica e termica. Anche se altri filamenti possono avere prestazioni migliori dell’ABS in alcune aree, sono tipicamente più costosi. Poiché l’ABS è diventato così popolare, le guide e i video sulla stampa con l’ABS sono diventati incredibilmente comuni. I produttori di stampanti 3D e accessori per la stampa 3D hanno anche introdotto caratteristiche che hanno reso la stampa con ABS più facile. Così, stampare con l’ABS non è più così intimidatorio come una volta.

Un altro vantaggio dell’uso dell’ABS è il fatto che si dissolve facilmente in acetone. Questo fornisce ai professionisti della stampa 3D l’opportunità unica di creare stampe perfettamente lisce usando la tecnica di finitura del bagno di vapore di acetone. Questo viene fatto mettendo la stampa finita all’interno di una camera chiusa che è riempita di vapore di acetone. Questo fonde uno strato molto sottile di plastica ABS sulla superficie esterna della stampa, che rimuove tutti i bordi ruvidi. Dopo un paio d’ore di lenta dissoluzione dell’acetone, la stampa in ABS avrà una finitura perfetta e costantemente liscia.

Essendo un metodo passivo, la finitura con un bagno di vapore di acetone è uno dei metodi di levigatura più facili e produce grandi risultati. Il PLA non offre questi vantaggi e ottenere lo stesso livello di qualità con il PLA richiede molto più lavoro.

Perché ho bisogno di un letto di stampa riscaldato quando lavoro con l’ABS?

Una caratteristica distintiva dell’ABS è che ha un’alta temperatura di transizione vetrosa. Questo significa che è necessario impostare la temperatura dell’ugello dell’estremità calda tra 220 e 250 °C, che è molto più alta di altri filamenti per la stampa 3D come il PLA. Anche se questo rende la stampa con l’ABS un processo che richiede molta energia, migliora anche la temperatura di riscaldamento e l’adesione degli strati del prodotto finale.

Purtroppo, l’alta temperatura di stampa dell’ABS introduce anche un paio di complicazioni nel processo di stampa. Il primo e più importante problema è la deformazione. La deformazione è il risultato della contrazione del materiale plastico quando si raffredda. Nelle stampe fatte usando l’ABS, la deformazione diventa più pronunciata poiché il filamento è estruso a temperature molto più alte.

La ripida curva di raffreddamento una volta che il filamento estruso esce dall’ugello dell’estremità calda ed è posato sulla piattaforma di costruzione porta ad un accumulo di stress termico su particolari aree della stampa. La deformazione è più evidente sui bordi e sullo strato inferiore dove tutto lo stress tende ad accumularsi. Il risultato è una stampa con bordi e angoli che hanno l’aspetto di essere “piegati”.

La soluzione principale che le stampanti 3D hanno trovato per risolvere il problema della deformazione è quella di utilizzare un letto riscaldato. Un letto riscaldato può essere fatto di alluminio o di vetro borosilicato e ha un elemento riscaldante che corre lungo il fondo. L’alluminio è più economico e più facile da trovare, ma il vetro borosilicato fornisce una migliore adesione del primo strato per un prezzo leggermente più alto.

Un letto riscaldato funziona mantenendo il primo strato della stampa a una temperatura elevata. Questo ha l’effetto di migliorare l’adesione del primo strato al letto di stampa e di ridurre lo stress termico che la stampa è costretta a sopportare mentre si raffredda. Man mano che la stampa procede, gli strati più lontani dal letto di stampa sono meno influenzati dal suo calore. Tuttavia, questi strati superiori sono anche meno inclini a deformarsi.

I letti riscaldati hanno costantemente prodotto buoni risultati per la stampa di filamenti ad alta temperatura, anche quelli che richiedono temperature di stampa più elevate e sono ancora più inclini alla deformazione dell’ABS. Al giorno d’oggi, un letto di stampa riscaldato di alta qualità è praticamente un punto fermo nel set di accessori che ogni professionista della stampa 3D dovrebbe avere. I letti di stampa riscaldati sono ora disponibili in tutte le forme e dimensioni, anche quelli circolari utilizzati nelle stampanti a delta.

Quali impostazioni dovrei usare per il letto di stampa riscaldato?

La temperatura del letto raccomandata quando si stampa con l’ABS è di 110 °C. Questo è molto leggermente al di sopra della temperatura di transizione vetrosa, assicurando che il materiale del filamento rimanga morbido e malleabile ma ancora solido. Assicurati di permettere al letto di riscaldarsi fino in fondo in modo da non finire con temperature disuguali in tutto il letto di stampa.

Altre considerazioni

Purtroppo, le complicazioni della stampa con ABS non finiscono qui. Il semplice utilizzo di un letto di stampa riscaldato alla giusta temperatura non garantisce che il primo strato venga stampato senza problemi. I seguenti sono un paio di altri consigli per ottenere i migliori risultati dalla tua stampa in ABS.

Livello del letto di stampa

I professionisti esperti di stampa 3D conoscono il valore di un buon primo strato. Se non si riesce a ottenere un buon primo strato, si potrebbe anche scartare la stampa e ricominciare da capo. Nel caso dell’ABS, un letto di stampa che non è completamente livellato porterà a vuoti, strati irregolari, o scarsa adesione del letto. Tutto ciò può accadere nonostante l’uso di un letto di stampa riscaldato e può risultare in pesanti deformazioni.

La maggior parte delle moderne stampanti 3D sono dotate di funzioni di livellamento automatico o semi-automatico del letto. Se questa funzione non è disponibile nella vostra stampante 3D, non preoccupatevi. Livellare manualmente un letto di stampa è facile e può essere fatto usando semplici articoli da ufficio.

Se stai facendo il livellamento manuale, allora tutto ciò di cui hai davvero bisogno è un singolo pezzo di un cartoncino o di cartone. Iniziate impostando l’altezza dell’ugello nella sua posizione iniziale o zero. Dovete poi “far scorrere” l’ugello intorno al letto di stampa, controllando se il pezzo di cartone scivola tra l’ugello e il letto di stampa con solo un po’ di resistenza. Nei punti in cui l’incastro è troppo stretto o troppo largo, si può quindi regolare l’altezza del letto di stampa usando una qualsiasi delle viti di regolazione del letto.

A seconda della stampante, il letto può avere tre o quattro viti. Mentre fai il processo di regolazione manuale, potresti scoprire che la regolazione di un angolo influisce su tutti gli altri angoli. Questo significa che potreste aver bisogno di girare intorno al letto di stampa diverse volte prima di riuscire a farlo bene. Siate pazienti, perché i risultati ne valgono la pena. Troviamo che il metodo di livellamento manuale, se fatto bene, produce un letto più costantemente livellato di qualsiasi metodo automatico.

Utilizzare un buon adesivo

Mantenere semplicemente l’ABS in uno stato parzialmente fuso spesso non è sufficiente a mantenere il primo strato della stampa incollato al letto di stampa. Per risultati più garantiti, è necessario aumentare il letto di stampa riscaldato con un adesivo. Ironia della sorte, l’adesivo più efficace per l’ABS è anche l’ABS, in particolare l’ABS che è stato sciolto in acetone per creare uno slurry ABS.

Se fondere il tuo prezioso filamento ti sembra troppo dispendioso, allora un’alternativa che funziona quasi altrettanto bene è il nastro Kapton. Il nastro Kapton è un po’ costoso per quanto riguarda i nastri adesivi, ma mantiene la sua efficacia anche a temperature elevate. Alcuni utenti hanno riferito di aver ottenuto risultati migliori con il nastro Kapton quando usano letti di stampa riscaldati in alluminio. Un vantaggio del nastro Kapton è che rende le stampe molto più facili da rimuovere dal letto di stampa quando il processo di stampa è stato completato. Tuttavia, applicare un nuovo strato di nastro Kapton ogni volta che si inizia una nuova stampa può diventare vecchio dopo un po’, soprattutto perché è necessario assicurarsi che non ci siano spazi vuoti o strisce sovrapposte.

Imposta il tuo estrusore all’altezza corretta

Il tuo lavoro per livellare il letto di stampa e applicare un adesivo andrà tutto sprecato se non imposti l’estrusore alla giusta altezza iniziale. A seconda della vostra configurazione, ottenere il perfetto offset Z potrebbe richiedere un po’ di tentativi ed errori. Per riferimento, l’altezza iniziale dell’ugello non dovrebbe essere troppo bassa per causare la deformazione del primo strato ma non troppo alta che il filamento si raffreddi prima di raggiungere la piattaforma di costruzione. Tuttavia, un po’ di “squish” è desiderato, in quanto aiuta il primo strato ad aderire al letto di stampa.

Come si fa a sapere se l’ugello è all’altezza corretta? Quando vengono acquistate di recente, la maggior parte delle stampanti 3D arrivano con l’ugello preimpostato all’altezza ottimale. Questa è l’occasione perfetta per vedere come dovrebbe essere un primo strato corretto. Nel corso del tempo, questo offset Z tende ad andare alla deriva e richiederà di correggerlo manualmente.

Purtroppo, l’unico modo affidabile per sapere se si ha l’offset Z corretto è quello di stampare i primi strati di prova e di valutarli visivamente. Questo richiederà un po’ di tempo e consumerà un po’ di filamento, ma non è probabilmente qualcosa che dovrai fare spesso.

Non usare una ventola di raffreddamento

Una ventola di raffreddamento è normalmente utile nella stampa 3D come un modo per rafforzare la durata della stampa mentre viene costruita. Questo non è il caso delle stampe in ABS. Quando si lavora con l’ABS, il raffreddamento è il nemico, in quanto può favorire la deformazione. La maggior parte degli esperti consiglia di iniziare a usare una ventola di raffreddamento solo dopo aver costruito diversi strati inferiori.

Il nostro consiglio? Rinunciate al raffreddamento e finite la vostra stampa in ABS senza accendere la ventola di raffreddamento. È anche meglio usare una copertura per la stampante 3D per rallentare il processo di raffreddamento.

Stampa di una tesa o di una zattera

Stampare un design con una grande base, come una piramide, lo rende più incline alla deformazione. Questo perché c’è una maggiore quantità di materiale che si contrae quando si raffredda, con conseguente maggiore stress termico negli angoli della stampa. Quando si lavora con l’ABS, si consiglia spesso di stampare un disegno con un orientamento che riduce la dimensione della sua base, il che riduce le possibilità di deformazione.

Tuttavia, ricorrere a questa soluzione porta ad un altro problema: ci sarà molto poco materiale nel primo strato per aderire al letto di stampa. Per rimediare a questa situazione, potete facilmente aggiungere un bordo o una zattera al vostro progetto usando il vostro software di slicing. Un bordo o una zattera estende l’impronta della vostra costruzione, dandole una superficie più grande per aderire al letto di stampa.

Stampare un bordo o una zattera è anche una soluzione efficace se state ancora incontrando problemi di deformazione nonostante l’uso di un adesivo. Basta tenere a mente che avrete bisogno di rimuovere la zattera in seguito, il che può essere più difficile di quanto si pensi.

Pensieri finali

Nonostante la popolarità dell’ABS, non c’è dubbio che sia uno dei filamenti più difficili da stampare. Con così tanti potenziali problemi, l’ABS può sembrare un materiale intimidatorio per i principianti. Anche se non vogliamo negare che lavorare con l’ABS è effettivamente difficile, l’ABS è diventato così comune ora che si trovano innumerevoli guide online su come usarlo al meglio.

Prendere confidenza con l’ABS è solo un singolo passo verso l’essere un esperto nella stampa 3D. La maggior parte delle tecniche utilizzate per gestire le peculiarità dell’ABS possono essere utilizzate anche per altri materiali di filamento ancora più pignoli.