Come possiamo valutare l’estetica delle parti stampate in 3D?
In ” Una metodologia per valutare la qualità estetica delle parti stampate in 3D “, gli autori approfondiscono l’estetica della stampa 3D e perché sono importanti. L’obiettivo generale del loro studio è di valutare i difetti e sottolineare ciò che è più comunemente trovato – e atteso – esteticamente.
I difetti più comuni sono causati da problemi come:
Surriscaldamento: quando viene aggiunto un nuovo livello mentre l’altro non si è ancora raffreddato
Lacune che si verificano tra aree di contorno e riempimento
Tesatura stringhe -Quando di filamenti di ritardo alle spalle durante la stampa
Livello: le basse temperature di stampa causano il degrado ai livelli
Saltato i livelli, a causa di problemi meccanici con l’hardware
Baffi : lasciano le parti sporgenti quando gli strati non sono supportati correttamente
Blob e zits, a causa degli eccessi di materiale accumulati vicino all’inizio o al punto finale del livello
Suoneria : linee ondeggianti sull’oggetto stampato
Le parti di riferimento sono utilizzate, ma qui senza l’uso di supporti.
“Per i due materiali più comuni nella stampa 3D, che sono ABS e PLA, sono necessari rispettivamente 14 ge 17 g per la fabbricazione di una replica della parte di riferimento. Il manufatto ha una base rettangolare che ha uno spessore di 5 mm per prevenire la deformazione dopo la separazione dalla piattaforma dell’edificio “, affermano gli autori.
Pertanto, la parte deve essere stampata in 3D usando l’orientamento in cui la superficie piatta più grande della base giace sul piano della stampante e l’asse Z è allineato alla direzione di costruzione della deposizione dello strato. Il riferimento alla valutazione delle parti si basa generalmente su tre aspetti: Estetico (A), puramente tecnico (T) e tecnico ed estetico (TA).
“La metodologia di valutazione si basa sulla definizione di un indicatore composito unico che può essere utilizzato per riassumere la qualità estetica di una parte stampata in 3D. L’indicatore composito è ottenuto combinando una serie di indicatori sottostanti e viene utilizzato per il confronto e la classificazione di diverse macchine da stampa 3D “, affermano i ricercatori. “Tuttavia, poiché l’uso di un indicatore composito si traduce in una perdita di informazioni, gli indicatori sottostanti devono essere utilizzati per trarre conclusioni adeguate sulle cause dei difetti di stampa 3D nelle repliche degli artefatti.”
Tutta questa metodologia è supportata attraverso il benchmarking, esaminando una replica della parte di riferimento che è stata creata su tre stampanti separate. In questo caso, i modelli utilizzati erano:
L’elaborazione e l’affettamento si verificano sui modelli degli stessi file .stl, ma su diversi affettatori e con diversi parametri impostati.
“Dopo la fabbricazione, ciascuna replica è stata valutata da un tester”, hanno affermato i ricercatori.
Le repliche sono state misurate tramite AQI, ottenendo la seguente valutazione del replicatore:
“Replicator ha prodotto una parte senza spazi tra le linee di riempimento adiacenti e quindi la macchina sembra estrudere la giusta quantità di plastica per riempire correttamente le sezioni con l’area più grande (E1, E2, H e M). Al contrario, l’effetto di surriscaldamento (OH) e l’effetto di cordatura (STR) si notano durante il riempimento di sezioni più piccole (D e F) a causa di una lenta retrazione del filamento rispetto alla velocità con cui l’estrusore salta da una sezione a un altro nello stesso livello. “
La valutazione di Stratasys Dimension Elite:
“Stratasys Dimension Elite ha ottenuto il punteggio più basso per il ponte NOSUP perché la costruzione della funzione mostra la presenza di strutture di supporto. Infatti, il software proprietario della macchina Stratasys non consente di disabilitare la creazione di supporti all’interno delle impostazioni di compilazione. L’assenza di effetti di stringing (STR), surriscaldamento (OH), ringing (RIN) e blob (BL) dimostra l’alto livello di industrializzazione di Dimension Elite dal punto di vista dei sistemi meccanici e di controllo. Tuttavia, l’indicatore GACI ha ottenuto solo una valutazione media poiché gli spazi sono visibili tra le linee adiacenti nell’area di riempimento e il numero di spazi vuoti sembra essere una funzione dell’orientamento delle caratteristiche. “
La stampante 3ntr A4:
“La stampante 3ntr A4 ha raggiunto il punteggio più basso per quanto riguarda l’effetto blob (BL). Questo eccesso di materiale può essere spiegato da una portata scorretta che porta ad innescare una quantità non necessaria di PLA, che viene lasciata sulla superficie della parte durante la retrazione stazionaria del filamento. Questa conclusione è confermata dal punteggio alto dell’indicatore STR, perché l’effetto di cordatura è assente a causa della precisa retrazione del filamento. “
Complessivamente, il replicatore ha dimostrato la migliore qualità estetica con un AQI di 14. La stampante 3ntr A4 aveva un AQI di 12 e la Stratasys Dimension Elite, con un AQI di 11. I ricercatori affermano che vi è un’indagine estesa in corso all’interno di questo studio per quanto riguarda anche altre stampanti 3D, aggiungendo altri tester per il benchmarking.
“Oltre all’estetica, verranno presi in considerazione altri indicatori puramente tecnici puri che tengano conto di altri aspetti quantitativi, come lo spessore minimo del riempimento, che influenzano la qualità delle parti stampate in 3D”, hanno concluso i ricercatori. “Infine, il modello STL del manufatto può essere scaricato gratuitamente dalla libreria GrabCad open source, quindi la metodologia descritta può essere facilmente replicata dalla comunità scientifica per estendere questa ricerca a una più ampia gamma di stampanti 3D. “Per molti abbonati di tutto il mondo può sembrare che non appena abbiamo iniziato ad adorare i miracoli della stampa 3D, abbiamo iniziato a strappare ripetutamente la tecnologia con un costante assalto all’estetica e, in definitiva, a difetti comuni.
Mentre la stampa 3D è in circolazione dagli anni ’80 , negli ultimi anni sono stati compiuti molti progressi in quanto è entrata nel mainstream, coinvolgendo il pubblico , studenti e insegnanti, designer , ingegneri , artisti e organizzazioni come la NASA e gli Stati Uniti. Army . La ricerca e l’analisi sono cresciute in una vasta area di studio, tuttavia, in quanto ricercatori, utenti e leader del settore desiderano creare prodotti ad alte prestazioni che potrebbero non solo essere unici, ma funzionare meglio di quelli realizzati con tecnologia convenzionale.
