Il PolyJet è una tecnologia di stampa 3D basata su fotopolimeri che emette e polimerizza minuscole goccioline di resina strato su strato utilizzando la luce UV. È eccellente nella produzione di parti estremamente dettagliate e precise, con bordi netti, finiture lisce e geometrie complesse, inclusi assemblaggi a colori e multi-materiale in un’unica fase di produzione.
Questo rende il PolyJet ideale per prototipi visivi, modelli ergonomici, guide mediche e stazioni di controllo della vestibilità in cui il realismo tattile o l’aspetto dettagliato sono importanti.
1. Impostare lo spessore della parete e le dimensioni delle lavorazione per stampe affidabili
Le pareti sottili si deformano o si crepano durante la rimozione del supporto, soprattutto se non supportato. Allo stesso modo, le lavorazioni sottodimensionate spesso non funzionano correttamente o risultano distorte nella stampa, riducendone funzionalità e aspetto.
Regola pratica:
- Spessore minimo della parete: 1 mm (supportato), 1,5 mm (non supportato); aumentare a 1,5-2 mm nelle aree portanti o soggette a flessione per prevenire la formazione di crepe.
- Dimensione minima delle lavorazioni: 0,5 mm
2. Lasciare spazio sufficiente per le parti preassemblate e mobili
Il PolyJet può stampare assemblaggi complessi in un unico pezzo, ma senza un gioco adeguato, i componenti potrebbero fondersi durante la stampa. Questo aspetto è particolarmente importante per giunti sferici, cerniere e componenti ad incastro. Utilizzare una spaziatura generosa a meno che il progetto non sia strettamente statico o poco caricato, ed effettuare sempre dei test con i prototipi prima della produzione finale.
Regola pratica:
- Distanza minima tra le parti assemblate: 0,5 mm
- Distanza per le parti mobili: 0,5 mm
- Aggiungere elementi di allineamento (ad esempio perni di centraggio, fessure) per un adattamento preciso
- Utilizzare elementi di accoppiamento a scatto solo quando è possibile mantenere una precisione di ±0,1 mm, altrimenti optare per elementi di fissaggio post-assemblaggio
3. Dividere grandi assiemi in sezioni unibili
Le dimensioni massime di stampa di PolyJet sono 490 × 391 × 200 mm. È possibile separare i componenti più grandi per la stampa ed il post-assemblaggio separati e utilizzare elementi meccanici, come incastri a coda di rondine, tagli a forma di puzzle o linguette ad incastro, per migliorare l’allineamento e la resistenza dei giunti.
Pianificare l’assemblaggio in anticipo: lasciare spazio per l’incollaggio e posizionare le fessure in zone nascoste e a bassa tensione per preservare resistenza e finitura. Utilizzare strumenti di sezionamento CAD per creare giunti a puzzle e allinearli con perni o fessure.
Regola pratica:
- Gioco di assemblaggio: 0,5 mm tra le parti da accoppiare per evitarne la fusione
- Aggiungere elementi di allineamento (come tasselli, asole, linguette) per facilitare il posizionamento
- Utilizzare strategie di accoppiamenti come incastri a coda di rondine, tagli a puzzle o incastri maschio-femmina
- Optare per un incollaggio o accoppiamento per attrito in base alle dimensioni, al carico e alla precisione del pezzo
4. Includere fori di scarico per evitare che la resina rimanga intrappolata
La resina intrappolata provoca difetti e sprechi di materialie. Per evitare questo problema, progettate fori di scarico che consentano alla resina intrappolata di fuoriuscire durante la post-lavorazione. Per sezioni lunghe o profonde, aggiungete punti di accesso o parti removibili per garantire la pulizia degli interni.
Regola pratica:
- Aggiungere fori di scarico per volumi chiusi più profondi di 50 mm
- Utilizzare diametri dei fori di 2-4 mm per un drenaggio efficace
- Per i fori di perni funzionali, utilizzare un diametro minimo di 2 mm
- Per le lavorazioni non funzionali, evitare fori inferiori a 0,5 mm
- Aggiungere colonne o linguette sacrificali removibili nelle cavità profonde, al fine di facilitare la pulizia
5. Aggiungere raccordi per rinforzare le lavorazioni sottili o affilate
Angoli interni acuti e giunzioni sottili sono catalizzatori di stress che possono portare a crepe o delaminazioni, soprattutto durante la rimozione o la movimentazione del supporto. L’aggiunta di raccordi riduce questi punti deboli, distribuisce le sollecitazioni in modo più uniforme e migliora l’integrità strutturale.
Questo è particolarmente importante per componenti con pareti sottili o geometrie intersecanti.
Regola pratica:
- Utilizzare un raggio di raccordo di 0,5-1,5 mm a seconda delle dimensioni del pezzo.
- Arrotondare tutti gli angoli interni con raccordi ≥ 0,5 mm per evitare cricche da stress.
- Aggiungere strutture di supporto per i raccordi sporgenti al fine di evitare cedimenti durante la stampa.
6. Dettagli in rilievo e incisi per una migliore leggibilità
Il PolyJet consente di riprodurre fini dettagli superficiali come loghi, testi e motivi, ma senza le dimensioni appropriate, potrebbero essere stampati male o scomparire durante la post-produzione.
La levigatura o la rimozione del supporto possono offuscare o cancellare dettagli superficiali, quindi vanno dimensionati sempre con profondità o altezza sufficienti per essere visibili.
Regola pratica:
- Utilizzare caratteri dal font sans-serif per una migliore leggibilità.
- Spessore minimo della linea: 0,5 mm.
- Profondità del testo inciso: 0,5 mm.
- Altezza del testo in rilievo: 0,5 mm (con spessore minimo di 0,8 mm).
7. Utilizzare strategie di svuotamento per ridurre l’utilizzo di materiali
Le parti cave riducono il peso e l’usura dei materiali, in particolare per componenti estetici di grandi dimensioni o prototipi visivi, e mantengono al contempo resistenza e aspetto. Le parti cave sono consigliabili solo per componenti funzionali non portanti. Mantenere le aree piene attorno a elementi di fissaggio e zone soggette a sollecitazioni.
Utilizzare nervature, supporti interni o reticoli per rinforzare le sezioni cave. Includere sempre fori di scarico per consentire la fuoriuscita della resina non polimerizzata e posizionarli nel punto più basso del pezzo durante la stampa.
Regola pratica:
- Aggiungere fori di scarico (2-4 mm) per rilasciare la resina intrappolata
- Posizionare i fori di scarico nel punto più basso della struttura
- Utilizzare nervature o reticolati per supportare ampie cavità interne
8. Supportare strategicamente sporgenze e lavorazioni libere
La stampa PolyJet utilizza un materiale di supporto idrosolubile simile a un gel che si dissolve dopo la stampa, ma le parti non supportate possono comunque cedere o deformarsi. Le sporgenze con inclinazione superiore a 45° in genere necessitano di supporto, così come gli elementi flottanti e i ponti orizzontali.
Ridurre al minimo la necessità di supporto ottimizzando l’orientamento dei componenti e progettando, ove possibile, elementi autoportanti. Limitare il contatto del supporto a ≤1 mm² per punto per ridurre le imperfezioni superficiali.
Regola pratica:
- Supportare sporgenze >45° e lavorazioni non supportate
- Utilizzare punti di contatto minimi (ad esempio forme a goccia) per ridurre i segni
- Orientare le superfici piane orizzontalmente e inclinare le sporgenze <45° verso la base per ridurre al minimo le esigenze di supporto
- Utilizzare supporti più densi per lavorazioni pesanti o complesse; densità inferiore per dettagli di piccole dimensioni
Guida di riferimento alle specifiche di stampa 3D PolyJet
Utilizzare i valori indicati di seguito come riferimento durante la preparazione dei pezzi per la stampa: superarli può causare deformazioni, fusione di lavorazioni o perdita di dettagli.
Lavorazione | Valore |
Dimensione massima di stampa | 490 × 390 × 200 mm |
Spessore minimo della lavorazione | 0.5 mm |
Spessore minimo consigliato della parete | 1 mm |
Spessore layer | 16–30 µm, a seconda del materiale |
Tolleranza generale | ±0,1 mm per i primi 25 mm è tipico, più ±0,05 mm per ogni 25 mm aggiuntivo. Le tolleranze possono variare a seconda della geometria del pezzo. |
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