Il fenomeno del curling nella stampa 3D, come evitarlo?

La stampa 3D è una tecnologia che consente di produrre pezzi più velocemente e con meno materiali rispetto ai metodi di produzione sottrattiva. Tuttavia, questa soluzione di produzione non è sempre perfetta. Per ogni pezzo stampato, è necessario tenere conto di diversi parametri per evitare i più comuni problemi di stampa 3D. Un problema comune nella stampa 3D è il curling (che si potrebbe tradurre come “arricciamento”). Forse conosci questo concetto, poiché è strettamente legato al warping. Ma cosa significano questi due concetti correlati ma diversi?

Il curling è una deformazione degli strati superiori della parte stampata in 3D. Questo fenomeno è visibile soprattutto sui bordi e può rendere la parte difettosa. Il warping è un fenomeno simile, ma riguarda i primi strati della parte, causando il distacco dal piano di stampa. La delaminazione, invece, è caratterizzata dalla separazione dei diversi strati stampati, quindi è lo stesso fenomeno portato all’estremo. Vediamo più da vicino le cause di queste anomalie e le soluzioni che si possono adottare per evitarle.

Il curling nella stampa 3D: cause e soluzioni per evitarlo

Questo effetto è causato da una differenza di temperatura troppo elevata tra il materiale al momento dell’estrusione e l’aria circostante. Non appena esce dall’ugello, il filamento si raffredda bruscamente a temperatura ambiente. Ecco perché questo problema si presenta spesso durante il processo di stampa 3D basato sulla tecnologia FDM. Poiché questo processo prevede la fusione del filamento di plastica, la temperatura deve essere elevata, ad esempio circa 200°C per il PLA, creando un notevole contrasto con la temperatura ambiente. Il curling si verifica anche con la tecnologia DED, che richiede il riscaldamento del metallo a temperature estreme, creando una disparità di temperatura ancora più significativa con il pezzo.

La chiave per evitare il curling nella stampa 3D è il controllo della temperatura. Se si utilizza una plastica come l’ABS, la temperatura di estrusione consigliata è tra 230 e 260°C. L’ideale è impostare la stampante 3D tra queste due temperature per evitare problemi di estrusione e altri errori (stringing, warping, ecc.).

Inoltre, l’utilizzo di una stampante 3D con una camera chiusa o preriscaldata riduce la differenza di temperatura tra il pezzo e l’aria. Una stampante chiusa protegge anche il pezzo da produrre dalle correnti d’aria e dal calo di temperatura che queste generano. Se la stampante 3D non dispone di un involucro chiuso, è possibile collocarla in una camera di stampa.

Anche il piatto di stampa può essere preriscaldato per evitare che gli strati si raffreddino e si espandano troppo rapidamente. Nel caso dell’ABS, il piano deve essere riscaldato a una temperatura compresa tra 80 e 130°C. Se queste condizioni non vengono rispettate, la plastica può ridursi di circa l’1,5%, o anche di più a seconda delle dimensioni. Il PLA, invece, ha una temperatura di fusione compresa tra 170 e 180°C. Essendo più bassa, non richiede necessariamente un piano di stampa preriscaldato. Pertanto, questa termoplastica è meno incline al ritiro. Il PETG ha quasi le stesse caratteristiche dell’ABS e deve essere collocato nelle giuste condizioni per evitare che il pezzo si deformi.

Inoltre, la maggior parte delle stampanti 3D dispone di ventole per raffreddare i filamenti fusi. Tuttavia, le impostazioni devono essere corrette per evitare un contrasto di temperatura troppo forte. Un’altra misura per evitare arricciamenti o altre deformazioni consiste nel ridurre l’altezza degli strati per favorire l’adesione reciproca.

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*Crediti per la foto di copertina: Simplify3D