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Vivere sulla corsia di sorpasso con Lisa X

Abbiamo avuto modo di testare la nuovissima stampante 3D SLS compatta di Sinterit e ci siamo divertiti moltissimo

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Visitare Sinterit, il leader nelle stampanti 3D SLS compatte, è sempre divertente. Cracovia, dove ha sede l’azienda, è una bellissima città e neanche le recenti tensioni globali possono rovinare l’atmosfera accogliente. Sono trascorsi due anni dall’ultima volta che abbiamo visitato per testare e recensire la loro macchina Lisa Pro. Poi è arrivato il COVID, proprio mentre l’azienda aveva iniziato a trasferirsi nella nuova struttura, molto più grande. Nel frattempo, Formlabs, leader di mercato nel segmento SLA a prezzi accessibili e concorrente più credibile di Sinterit nel segmento SLS compatto, ha lanciato la sua macchina dopo quasi quattro anni di annunci. L’azienda polacca, fondata da ex sviluppatori Google e guidata dal CEO Maxime Polesello, avrebbe potuto essere sopraffatta. Invece, l’intero team dirigenziale ha deciso di concentrarsi sullo sviluppo di nuovi prodotti e sulla formazione dei propri dipendenti. Il risultato è che ora, due anni dopo, Sinterit si è stabilita in una nuova grande struttura, con una catena di montaggio altamente organizzata, un prodotto ambizioso, Lisa X, che arriva sul mercato e un altro, forse ancora più ambizioso, NILS, che si prepara a farlo presto. Quando si è presentata l’occasione di fare un altro test, questa volta con la Lisa X, ho colto l’occasione e non sono rimasto deluso.

Recentemente ho giocato con alcune stampanti 3D a base di filamento e resina per gentile concessione di Anycubic. Anche i sistemi desktop hanno fatto molta strada. Usarli regolarmente per i progetti mi ha aiutato a comprendere meglio le sfide di queste due tecnologie di stampa 3D e i vantaggi di SLS (una cosa è sapere che non hai bisogno di supporti in SLS e un’altra è non usarli effettivamente quando pianifichi un lavoro di stampa). Allo stesso tempo, la stessa polvere SLS presenta sfide ed ero curioso di sapere come Sinterit le sta affrontando tramite la sua nuova PHS (Powder Handling Station), che viene fornita come soluzione completa con Lisa X e il grande Sandblaster (e software) con soluzioni modulari a partire da soli 9.999€. L’ultima volta, con Lisa Pro, ho avuto bisogno di una notevole quantità di supporto per completare la mia prima stampa.

Abbiamo avuto modo di testare la nuovissima stampante 3D SLS compatta di Sinterit, la Lisa X, e ci siamo divertiti moltissimo

Fase 1: preparazione del lavoro di stampa

Il primo passo, prima di arrivare alla parte divertente con hardware e materiali, è preparare il file per la stampa. Questo può essere quasi completamente automatizzato se lo desideri, ma Sinterit offre anche ai suoi clienti la possibilità di modificare oltre 30 diversi parametri di stampa. Queste funzionalità sono per esperti e ricercatori che hanno bisogno di provare e testare i propri materiali, poiché Lisa X, come tutte le piattaforme di Sinterit, è completamente aperta.

Gli utenti più esperti sono in grado di modificare facilmente i parametri di riscaldamento, che sono cruciali in SLS. Questi 22 elementi riscaldanti distribuiti su quattro zone di riscaldamento consentono agli utenti di controllare rigorosamente le variazioni di temperatura all’interno della stampante. La gamma risultante di opzioni per la modifica e la regolazione dei parametri consente di ottimizzare il processo di stampa per i materiali sviluppati, testare nuove metodologie di ricerca e realizzare stampe di alta qualità.

Sto guardando la stampante dal punto di vista di qualcuno che ha bisogno di usarla solo per stampare, per fornire un servizio o per realizzare parti e prototipi all’interno di un’azienda. In questo caso ci sono alcune cose da tenere a mente per garantire che la parte venga stampata in modo ottimale, come l’orientamento e lo spazio tra le diverse parti picchettate all’interno della build. Tuttavia, il solo fatto di poter posizionare la parte ovunque all’interno del volume di costruzione tridimensionale e di non dover sostenere in alcun modo le sporgenze rende il processo di preparazione della stampa molto più veloce. Certo, questo è lo stesso per qualsiasi macchina SLS compatta, ma questa ha un volume di costruzione di 130 x 180 x 330 mm, con una velocità di stampa di 1,4 cm all’ora che la rende vicina ai sistemi SLS con un prezzo da 5 a 10 volte superiore.

Abbiamo avuto modo di testare la nuovissima stampante 3D SLS compatta di Sinterit, la Lisa X, e ci siamo divertiti moltissimo

Per il nostro modello di prova, ho scaricato una figura stampabile in 3D di Halo Master Chief da Gambody. Gambody, un mercato online di modelli stampabili in 3D fondato in Ucraina, è eccezionale perché rende disponibili i suoi modelli per tecnologie specifiche. Ciò significa che sono stato in grado di scaricare una versione specifica di Master Chief per l’estrusione di filamenti e la stereolitografia, oltre a quella per SLS, che aiuta a confrontare ulteriormente i vantaggi della tecnologia. Ad esempio, sia con l’estrusione di filamento che con la stereolitografia, è necessario stampare la figura in più parti diverse con molti supporti e una piattaforma che deve essere rimossa. In SLS inserisci l’intero modello nel software Sinterit, lo orienti e il gioco è fatto.

Fase 2: preparazione della stampante

La preparazione della stampante 3D è probabilmente la parte più complessa della stampa 3D SLS, soprattutto se confrontata con altri processi. I filamenti sono più facili da maneggiare e anche le resine fotopolimeriche liquide, sebbene disordinate e possibilmente tossiche, sono più facili da controllare rispetto alle polveri fini. Questo vale sia per l’operatore che per la macchina e significa che una stampante 3D SLS deve eseguire diversi controlli di tutti i suoi sistemi ogni volta che viene utilizzata per garantire risultati ottimali. Fortunatamente, la Lisa X esegue tutti questi controlli da sola, con l’operatore – io – che deve solo seguire una semplice procedura passo passo mentre la macchina fa la maggior parte del duro lavoro. Per avviare questa procedura, non ho dovuto fare altro che accendere la macchina e darle il via libera.

Abbiamo avuto modo di testare la nuovissima stampante 3D SLS compatta di Sinterit, la Lisa X, e ci siamo divertiti moltissimo

Mentre il Lisa X, come la maggior parte dei sistemi professionali, ora utilizza una configurazione galvo-specchio per controllare il laser che scioglie la polvere, un sistema SLS compatto ha molte parti mobili, dalla piattaforma al ricopertore, a diversi sensori e luci. Lisa X tiene traccia di quanto tempo è trascorso da quando ogni parte è stata controllata o sostituita e ricorda sempre all’operatore di eseguire le procedure di pulizia e sostituzione secondo necessità. L’operatore può scegliere di seguire questo valido consiglio o, a proprio rischio e pericolo, di no. Una volta completata la procedura, Lisa X ha indicato quando e come sbloccare il suo coperchio superiore.

A questo punto abbiamo provveduto a riempire la macchina di polvere. Praticamente tutta la polvere non sciolta delle stampe precedenti può essere riutilizzata. Sinterit ha qualificato nove materiali ufficiali, a cominciare da PA 12 Smooth (che abbiamo utilizzato per le nostre stampe) e PA 11 Onyx, che sono i materiali più comunemente usati negli SLS compatti. I prossimi materiali per Lisa X includono polipropilene e diversi elastomeri (TPU e TPE), nonché nylon composito CF e nylon ESD per applicazioni ingegneristiche.

Fase 3: prepararsi alla stampa

Ci sono alcuni passaggi manuali che devi completare prima di stampare, ma niente di molto più impegnativo di qualsiasi stampante 3D per estrusione o fotopolimerizzazione a vasca. Il letto di polvere deve essere appiattito e le guide pulite dalla polvere in eccesso in modo che il ricopertore possa muoversi agevolmente e aggiungere la nuova polvere dopo che ogni strato è stato sinterizzato.

Fatto ciò, lo chiudiamo. La macchina si blocca ed è ora pronta per l’uso. L’intera procedura ha richiesto solo meno di 10 minuti e questo perché non sapevo cosa stavo facendo e avevo paura di fare qualcosa di sbagliato. Ma mi sembra chiaro che questa macchina SLS compatta ora è quasi altrettanto facile – se non più facile – da usare come la maggior parte dei sistemi stereolitografici e di estrusione di filamenti prosumer dal prezzo simile.

Fase 4: stampa

Il file può essere caricato tramite WiFi o chiavetta USB inserita nella parte frontale della macchina e tutti i file precedentemente caricati possono essere archiviati nella memoria del sistema. Il touch screen consente di scorrere facilmente e dare il via libera. Prima di farlo la macchina fornirà un altro aggiornamento sullo stato di vari sensori, sorgenti laser, scanner, fotocamere, luci e altre parti, suggerendo la manutenzione quando necessario. Possiamo decidere di saltarli questa volta. Il laser a diodi accoppiati a fibra IR di Lisa X è valutato per oltre 30.000 ore di funzionamento, ma qualsiasi sistema SLS deve essere pulito e mantenuto regolarmente poiché la polvere tende a diffondersi ovunque.

La stampa vera e propria è la parte più semplice dell’intero processo. Ho dovuto solo premere stampa e aspettare. La parte migliore è che la stampa è veloce, molto più veloce del precedente modello Lisa Pro. La velocità di stampa fino a 14 mm/h significa che l’intero volume di stampa di 130 x 180 x 330 mm può essere stampato in genere entro 24 ore, il che significa che puoi stampare fino a cinque build complete a settimana. Se si considera che le parti più piccole possono essere impilate, si avvicina molto a un piccolo sistema di produzione.

Fase 5: estrazione della build

Per qualsiasi tecnologia di stampa 3D, l’estrazione della costruzione, la pulizia e la post-elaborazione è probabilmente la parte più lunga del ciclo di stampa. Grazie al nuovo PHS di Sinterit è una procedura molto più snella, automatizzata e divertente, che richiede molto meno tempo rispetto alla rimozione del supporto nell’estrusione del filamento, anche con supporti solubili.

Innanzitutto, dobbiamo estrarre la build. Secondo i dati di Sinterit, il processo di stampa e raffreddamento combinato richiede fino al 40% di tempo in meno rispetto a qualsiasi altra stampante 3D SLS compatta sul mercato, il che significa che non abbiamo dovuto aspettare a lungo (meno di 24 ore). Per estrarre la build, ho utilizzato uno specifico assemblaggio in due parti che mi ha permesso di raccogliere l’intero letto di polvere e scaricarlo direttamente nella camera PHS. La polvere rimanente può essere aspirata tramite una ventosa. Il tutto viene raccolto nel riciclatore della polvere dove passa attraverso il modulo di setacciatura integrato per finire infine nel contenitore della polvere integrato da 20 litri.

 

Fase 6: post-stampa

Il sistema del vuoto è lo stesso. Per attivare la raccolta delle polveri sul PHS ho semplicemente inserito il tubo sottovuoto nella macchina e sono passato tra i comandi di aspirazione e setacciatura sul pannello di controllo digitale. Questo sistema permette di pulire la stampante e raccogliere la polvere non utilizzata in circa 10 minuti.

Compatibile con entrambe le sabbiatrici di Sinterit, la PHS è dotata di un aspiratore ATEX per pulire e raccogliere la polvere non sinterizzata e prepararla per la prossima stampa. La polvere può quindi essere facilmente versata nel setaccio Sinterit, oppure rimanere chiusa nel contenitore e lasciata per un’ulteriore lavorazione.

Dopo che la procedura di raccolta della polvere è stata completata, ho semplicemente scollegato il tubo dell’aspirapolvere, sono tornato all’aspirazione e l’ho usato per pulire la polvere rimanente sulla struttura e sulla superficie del PHS. È interessante notare che il sistema di vuoto del PHS utilizza diversi accessori stampati in 3D per entrare in ogni angolo.

Dopo aver aspirato tutta la polvere in eccesso, basta rimettere il coperchio e la macchina è pronta per la corsa successiva. Tutto questo è stato fatto all’interno di un ambiente d’ufficio con una dispersione minima di polvere.

Fase 6: pulizia

L’ultima fase di un flusso di lavoro di stampa SLS è la sabbiatura. La soluzione completa Sinterit Lisa X include una sabbiatrice, ma è possibile utilizzarne anche qualsiasi. In questo caso abbiamo utilizzato una delle sabbiatrici del laboratorio di prova di Sinterit in modo che gli esperti lì potessero darmi alcune indicazioni su come utilizzarla. Dopo pochi minuti di sabbiatura le action figure erano pronte.

Come puoi vedere, sebbene questa non fosse una parte tecnica o un componente che richiedeva tolleranze strette, è un modello molto intricato e complesso, sia in termini di dettagli che di geometria generale. Il fatto che sia completamente denso rende anche più difficile stampare correttamente, a causa di possibili deformazioni durante il riscaldamento e il raffreddamento, ma come potete vedere nelle immagini, i modelli sono perfettamente stabili. Realizzare la stessa action figure su un sistema SLA richiedeva che il modello fosse diviso in 7 parti diverse, ciascuna da stampare separatamente e con supporti. Lo stesso vale per la versione FDM/FFF. Qui, abbiamo stampato due action figure in una volta, che ha richiesto poco più di 12 ore.

Il giorno successivo, il team di Sinterit ha anche completato la stampa di un’altra versione di grandi dimensioni di Halo’s Master Chief, riempiendo il volume massimo di costruzione della Lisa X. Il risultato, nelle foto sottostanti, è a dir poco spettacolare. Questo non è un giocattolo, ma è una soluzione ideale per laboratori, studi professionali, fabbriche e persino aziende di stampanti 3D. Il mercato globale delle SLS compatte è spalancato e Lisa X sta prendendo la corsia preferenziale per conquistarlo.

 

 

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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version.

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