15 aprile 2016 alle 9:41 #4494
gplus-profile-picturePietro Meloni
Amministratore del forum

Come tutti sappiamo, la garanzia Zortrax viene formalmente invalidata ove vengano utilizzati filamenti non originali. Questa misura adottata dal produttore ha lo scopo principale di garantire, attraverso l’uso di filamenti originali, un grado di qualità ottimale e ripetibile, e di evitare che insorgano problematiche (es. otturazione dell’ugello) che sarebbero poco gestibili dal supporto tecnico.
Fatto questo doveroso inciso, vanno distinti potenziali problemi reali, dovuti ad esempio dall’impiego di filamenti marcatamente non idonei, a problemi di entità minore, come modesti difetti qualitativi che possono insorgere utilizzando filamenti “compatibili”. E infine, va anche considerata la possibilità che dei filamenti sviluppati con materiali non presenti nella gamma Zortrax possano produrre anche risultati eccellenti.

In realtà, la macchina non è bloccata rispetto all’uso di filamenti di terze parti. Il diametro del filamento è standard (1.75 mm), e non sono presenti “chip” nelle bobine originali. A questo punto, quando un filamento di terze parti può essere usato con successo (trascurando l’aspetto “garanzia”)? Semplice. Il filamento “target”, per ottenere buoni risultati dovrebbe comportarsi “come un filamento originale”, ovvero dovrebbe poter essere stampato con gli stessi parametri (temperatura, velocità, ritrazione, etc.) di uno dei vari filamenti originali.
Dal momento che questi parametri non sono noti, ma è possibile soltanto selezionare una tipologia di materiale (es. Z-ABS, Z-HIPS etc.), la questione si può risolvere solo in modo empirico, sperimentando vari filamenti. E questo è il  problema. Muovendosi in modo sperimentale, il rischio che un filamento non soltanto non si stampi bene, ma intasi l’ugello è una probabilità non così remota. Le peggiori conseguenze possibili? La necessità di cambiare ugello.

Perché usare altri filamenti

  • Ma veniamo ai motivi che dovrebbero spingere un utente a sperimentare filamenti non originali.

    Risparmio
    Mah, questa motivazione non regge più di tanto. I filamenti Zortrax sono non soltanto ottimi, ma – rispetto alla loro qualità – anche più che abbordabili. Se comparati con filamenti “Premium” di altri produttori che offrono una qualità simile, risultano spesso persino più economici.

  • Gamma di colori
    Questa potrebbe essere una ragione più plausibile. Se c’è la necessità di stampare ABS in rosa ciclamino, viola, marrone etc., ci si deve rivolgere ad altri prodotti perché questi colori mancano dalla gamma Zortrax.
  • Necessità di usare materiali non disponibili
    Questa è senza dubbio una motivazione sensata. Può chiaramente accadere di voler stampare dei materiali disponibili in commercio, ma non presenti nella gamma Zortax.
    Ma stampare un materiale “del tutto non previsto” è anche la cosa che comporta i maggiori rischi di insuccesso. E’ chiaro che, con la marea di produttori presenti sul mercato, si possa trovare un ABS che si comporta in modo simile allo Z-ABS, o un PETG che si comporta in modo simile allo Z-PETG. Ma certamente è più difficile che ad esempio un Nylon si comporti come lo Z-ABS.

In particolare, alcuni materiali hanno delle caratteristiche fisico-meccaniche del tutto peculiari, che poco somigliano a quelle dei termoplastici “standard” (es. ABS e HIPS), e risultano di conseguenza particolarmente difficili da stampare, e/o richiedono addirittura un particolare tipo di hardware (es., sistema di alimentazione o hot end). Nello specifico, questo è sicuramente il caso del Nylon e degli elastomeri citati nel post.

Nylon
E’ in assoluto uno dei materiali più difficili da stampare. Le ragioni sono principalmente tre: presenta grandi difficoltà di adesione al piano di stampa (tende a distaccarsi), è estremamente igroscopico (assorbe umidità che si trasforma in vapore durante la stampa, danneggiandola), e necessita di una temperatura particolarmente stabile nella camera di stampa per evitare vistose deformazioni. Rispetto alla Zortrax M200, il primo dei problemi può essere superato (grazie alla piattaforma microforata), il secondo deve essere gestito “deumidificando” le bobine aperte (es. forno a 50 gradi per 2 h), e il terzo richiede necessariamente una schermatura (es. con i pannelli opzionali) della macchina. In aggiunta a questi accorgimenti, che migliorano le possibilità di successo, è assolutamente necessario optare per poliammidi con la più bassa igroscopicità possibile (es., LongChain TreeDFilaments, un nylon “12” a catena lunga).

Elastomeri

Qui il problema diventa ancora più grosso. Gli elastomeri sono per definizione elastici. Questo comporta una spiccata isteresi: i “movimenti” applicati al filamento (cambi di velocità, ritrazioni) presentano un ritardo tra il sistema di alimentazione e il momento nel quale l’azione si concretizza con l’uscita del filamento dall’ugello. Per cui, per stamparli sarebbero necessari dei profili adeguati, che tengano conto di questo peculiare comportamento. Il “codice macchina” non dovrebbe prevedere variazioni di velocità (che dovrebbe tra l’altro essere generalmente molto più bassa rispetto a quella prevista per un filamento standard), né dovrebbe prevedere ritrazioni. In sostanza, nessuno dei profili standard della Zortrax prevede tutto ciò. E c’è poi un altro problema. Tra il pignone godronato e l’inizio del tubicino attraverso il quale il filamento “spinto” deve passare ci sono alcuni millimetri di “percorso non guidato”. In questo spazio, i filamenti elastici tentando di “sfuggire” al loro destino di passare attraverso l’hot end e l’ugello, piegandosi. Il pignone, continuando a girare nel vano tentativo di spingere il filamento, lo avvolge intorno a se stesso, provocando un inceppamento relativamente grave del sistema di alimentazione, che deve essere smontato per venire liberato.
Ultimo problema, non da meno, è che gli elastomeri si distaccano con difficoltà dal raft, che nella Zortrax è inevitabile. Quindi può accadere che, nella lontana ipotesi in cui si sia riusciti ad estrudere della “gomma”, il modello ottenuto non risulti separabile dal raft…
In ogni caso, volendo “tentare” la fortuna, i prodotti che possono offrire maggiori garanzie di ottenere un qualche risultato accettabile sono gli elastomeri “flessibili ma poco elastici”, come quelli basati su poliammidi (es. Flexability ++ TreeDFilaments).

Altre soluzioni

Un approccio completamente diverso per ottenere un modello finale realizzato in un materiale “non stampabile”, ma che presenti le proprietà desiderate, è quello di realizzare un master tramite stampa 3D (es. in Z-ABS), e successivamente realizzare un calco in gomma siliconica, seguito da una colata nel calco con il materiale “target” con il quale si vuole ottenere l’oggetto definitivo. Questo doppio passaggio che presuppone una vera e propria “replica” può condurre a risultati eccellenti, ed offrire la possibilità di ottenere modelli con materiali del tutto particolari, quali resine epossidiche estremamente resistenti, materiali “metallici” (resine caricate con polveri metalliche), materiali simili alla ceramica/marmo/sabbia etc, gomme anche con bassa durezza shore o estremamente elastiche.