problemi stampa 3d

Problemi stampa 3D: impariamo a conoscerli e risolverli

La stampa 3D è una pratica sempre più diffusa, con la quale si possono creare veri e propri oggetti tridimensionali, sia per svago ed hobby personale sia per lavoro, come per esempio la creazione di dispositivi chirurgici salvavita. Essendo dispositivi molto più complessi delle normali stampanti, è normale che possono presentarsi problemi stampa 3D, specialmente col tempo e con l’utilizzo sempre maggiore. Essi possono essere sia dei veri e propri difetti di stampa 3D, sia dei problemi del dispositivo dal punto di vista hardware.

Gli errori stampa 3D sono numerosi ed alcuni anche molto complessi da risolvere, visto comunque il funzionamento interno del dispositivo hardware molto intricato. Per fortuna, tutti sono risolvibili seguendo determinate procedure che vedremo nel dettaglio di seguito, senza essere costretti così a comprare una nuova stampante, che di questo tipo ha prezzi non affatto contenuti.

Vediamo quindi quali sono i principali difetti stampa 3D, da cosa scaturiscono e come si possono risolvere in modo rapido ed efficiente.

Indice

Adesione al piano di stampa

Qual’è il problema?

Quando ci occupiamo del montaggio e della manutenzione di una stampante 3D, dobbiamo fare molta attenzione a trovare la corretta distanza di posizionamento del letto di stampa e dell’ugello, il meccanismo che permette la fuoriuscita di inchiostro sulla carta. 

Anche se posizioniamo correttamente questi due elementi è possibile intercorrere lo stesso in un problema, ovvero quello dell’adesione al piano di stampa. Ciò comporta che, durante il processo effettivo di stampa, il pezzo saldato potrebbe staccarsi e quindi non portare a compiere correttamente il processo di stampa 3D.

materiale non si attacca sul piatto
Materiale non si attacca sul piatto

Da cosa è causato?

Il problema dell’adesione al piano di stampa può essere dovuto a vari difetti iniziali stessi del dispositivo o che si sono formati a causa dell’utilizzo frequente. Tra i principali ci sono: movimenti bruschi improvvisi che la stampante subisce, urti interni tra il pezzo indicato e la testina, piatto di stampa non completamente uniforme. Tutte cause non eccessivamente gravi e che non comportano danni seri ed irreparabili.

Come risolvere questo problema?

Ci sono varie tipologie di soluzioni per questo difetto di stampa 3D, tutte molto efficaci e con risultati assicurati. La prima opzione è quella di utilizzare collanti o adesivi specifici ben tenere ben saldo il pezzo al piano di stampa. Ovviamente bisogna comprare prodotti realmente efficaci e specifici per le stampanti 3D.

La seconda opzione, sicuramente più semplice ed alla portata di tutti, è quella di diminuire la velocità di elaborazione della stampa, permettendo una scrittura più uniforme, precisa e senza inutili frette e rapidità.

L’ultima opzione è quella da svolgere dal punto di vista manuale, e consiste nell’utilizzare il Brim e/o il Raft. Essi sono delle estensioni del primo layer dell’oggetto in stampa, che si attaccano lungo il perimetro del pezzo e hanno l’obiettivo di aumentare la superficie di contatto con il piano. Il Raft, nello specifico, è composto generalmente da tre stati di stampa che fungono da piano. L’obiettivo principale dell’utilizzo di tale opzione è quello appunto di aumentare l’adesione sul piano di stampa, pertanto è molto comune trovare un loro impiego con l’ABS ed anche con altri polimeri.

Il Warping

Qual’è il problema?

E’ uno dei difetti più comuni delle stampanti 3D. Nel modello tridimensionale che si sta stampando si possono notare negli angoli la stampa che tende a rialzarsi, e ciò può portare anche a spacchi orizzontali negli strati subito superiori. 

Il fenomeno del Warping è ancor più diffuso con determinate tipologie di prodotti, che tendono a dilatarsi termicamente molto facilmente. Un esempio è il materiale ABS.

warping
Problema del warping

Da cosa è causato?

Come intuibile dalla tipologia di problema, il warping stampa 3D è dovuto ad un difetto termico, ovvero quando il primo strato di plastica fusa si raffredda troppo in modo troppo veloce e ciò porta ad un disequilibrio ed all’alzarsi degli angoli del modello verso l’alto.

Come risolvere questo problema?

Anche in questo caso sono varie le soluzioni che si possono applicare, alcune simili anche al problema descritto in precedenza. Converrà scegliere una soluzione invece di un’altra anche in base alla propria praticità nel settore.

Una prima soluzione, molto semplice, è quella di riscaldare sin da subito i layers e quindi evitare questo sbalzo termico e questa deformazione verso l’alto. Un aiuto potrebbe arrivare dall’utilizzo di un letto di stampa riscaldato.

Anche la seconda soluzione è molto comoda ed alla portata di tutti, in quanto basta riscaldare la stampante e l’ambiente circostante, per esempio mettendola in un box caldo al chiuso. Ciò permette l’evitamento della dispersione del calore prodotto dal dispositivo stesso.

Infine, l’ultima opzione a disposizione per risolvere il Warping è quello di abbassare la velocità della ventola, in quanto, ad elevata velocità, potrebbe portare alla formazione di aria fresca e quindi far raffreddare prima il modello tridimensionale.

Sotto-estrusione e sovra-estrusione

Qual’è il problema?

Questi due problemi, sebbene contrari tra loro, sono accomunati dallo stesso difetto e pertanto hanno le medesime cause e soluzioni. Per quanto riguarda il primo aspetto, si tratta di un problema causato da una ridotta estrusione di materiale rispetto a quanto auspicato, e ciò può causare fragilità del modello, buchi e rotture. 

Il secondo problema è dovuto invece ad una quantità eccessiva e superiore a quanto voluto del materiale espulso, e ciò causa deformazioni evidenti del modello tridimensionale, oltre a causare delle collisioni interne.

problema stampa 3d - sovraestrusione
Sovra-estrusione
problema stampa 3d - sottoestrusione
Sotto-estrusione

Da cosa è causato?

Anch’essi sono problemi molto comuni della stampa 3D e facilmente identificabili e risolvibili. Le cause principali che possono portare ad una sotto-estrusione o ad una sovra-estrusione sono difetti del prodotto hardware stesso, la tipologia di filamento o le impostazioni settate dello slicer, ovvero del software che permette la conversione di un modello a oggetti 3D in istruzioni specifiche per la stampante.

Come risolvere questo problema?

Sono tre le principali opzioni che si possono eseguire per risolvere questi fastidiosi difetti di stampa della sotto-estrusione e della sopra-estrusione. La prima opzione consiste nel correggere e scegliere adeguatamente le dimensioni del diametro del filamento nello slicer. Risolto ciò, i problemi di eccesso o difetto di materiale fuoriuscito dovrebbe rientrare.

Una seconda soluzione molto semplice ed intuitiva è quella di regolare manualmente la quantità di materiale espulso, tramite l’apposita impostazione. Se vorremmo risolvere il problema di sotto-estrusione dovremmo aumentare la quantità, mentre viceversa in caso di sopra-estrusione andrà diminuita la quantità in percentuale.

L’ultima soluzione, nel caso le precedenti non hanno funzionato, è quella di una completa e dettagliata pulizia del dispositivo hardware, per evitare la formazione di blocchi interni parziali che appunto ostruisce la fuoriuscita di materiale.

Slittamento dei livelli

Qual’è il problema?

La stampante 3D ovviamente durante il suo funzionamento può subire degli urti o movimenti improvvisi, e ciò può provocare delle conseguenze al suo interno. 

Esse, infatti, ad un disallineamento dei layers, con strati sfalsati e non posizionati nella maniera corretta. Ciò causa la formazione di un pezzo tridimensionale staccato, non completo ed unito.

problemi stampa 3d - slittamento livelli
Slittamento dei livelli

Da cosa è causato?

Il problema degli shifting layers, come già accennato, può essere dovuto a fattori esterni, come urti, movimenti improvvisi e violenti che ha subito il dispositivo hardware, pertanto si sa che è un evento occasionale. 

Se invece capita con frequenza, senza nessuna causa esterna, può essere un problema interno, uno spostamento causato da fattori propri della stampante.

Come risolvere questo problema?

In caso di strati mobili e quindi di disallineamento dei layers, esistono due principali soluzioni. La prima è quella più specifica che consiste nell’abbassare la velocità di stampa, permettendo alla testina di agire meno rapidamente ed evitare eventuali spostamenti indesiderati. 

La seconda opzione, invece, è più generale e consiste nel controllare in toto la stampante in tutti i suoi componenti, vedendo se tutti sono montati correttamente, hanno le giuste dimensioni ecc.

Ragnatela (stringing)

Qual’è il problema?

Si tratta purtroppo di un difetto molto diffuso e odiato da chi pratica come hobby la stampa 3D o anche proprio come lavoro. Con questo termine tecnico inglese si intende lo sfilacciamento del materiale durante il processo di stampa, dovuto principalmente agli sbalzi della temperatura. 

Questo comporta alla formazione di filamenti sgradevoli di plastica tra parti del modello, che, oltre a non essere funzionali, sono anche brutte esteticamente da vedere.

ragnatela di fili
Ragnatela di fili

Da cosa è causato?

Il problema dello stringing stampa 3D è causato principalmente dallo spostamento della testina di stampa su una superficie aperta. Altre possibili cause possono essere temperature troppo alte di lavoro o una ritrazione del filamento non sufficiente.

Come risolvere questo problema?

Esistono tre soluzioni principali che aiutano ad eliminare questo difetto di stampa tanto odiato dalle persone.

La prima soluzione è quella di aumentare eventualmente la velocità e la distanza di ritrazione, con quest’ultima che sarebbe la quantità di filamento retratta dall’estrusore mentre il componente dell’ugello si sta spostando. Aumentando la velocità si permette appunto di evitare lo stringing e quindi la formazione di filamenti indesiderati. Per il corretto funzionamento della stampa, però, non bisogna esagerare con velocità troppo alte, in quanto possono causare blocchi interni.

Una seconda opzione è l’abbassamento della temperatura, in quanto temperature troppo alte tendono a far sciogliere maggiormente il materiale e con il conseguente raffreddamento si possono creare i filamenti.

L’ultima opzione, infine, è aumentare la velocità di stampa, ottimizzando il tempo ed i movimenti dell’estrusore.

Vuoti nei livelli superiori

Qual’è il problema?

Questo è un difetto molto comune, che consiste nella presenza di buchi e quindi della mancanza di materiale sugli strati superiori del prodotto. 

Essi possono non essere completamente chiusi come si voleva ottenere o possono presentare delle imperfezioni estetiche di questo genere. 

problema stampa 3d - vuoti nella stampa
Vuoti nei livelli superiori

Da cosa è causato?

Le motivazioni di tale problema sono abbastanza semplici. E’ presenta un’inadeguatezza del supporto, una percentuale di riempimento non affatto sufficiente, o anche il difetto sopracitato della sotto-estrusione.

Come risolvere questo problema?

Dopo aver letto la tipologia di problema e le cause che lo scaturiscono, appaiono subito le chiare le varie soluzioni che si possono effettuare.

La prima operazione che si può eseguire è quella di aumentare ovviamente la percentuale di riempimento, che magari era impostata ad un livello eccessivamente basso per il lavoro che bisogna svolgere.

Un’altra possibile operazione di aumentare i perimetri, e con quest’ultimi si intendono il numero di passaggi che la stampante effettua per creare la forma esterna del modello.

Infine, la terza opzione è focalizzarsi maggiormente sugli strati superiori, quelli più a rischio di vuoti nei livelli superiori ed evitare così buchi o mancanze di riempimento.

La stampa smette di estrudere

Qual’è il problema?

E’ il problema principale che causa la sospensione dell’attività da parte della stampante 3D. 

E’ uno dei problemi stampante 3D che si sviluppa principalmente col tempo, dopo numeroso utilizzo, e consiste nella fine dell’estrusione del materiale da utilizzare per creare il proprio modello.

stampa non estrude
Stampa che non estrude

Da cosa è causato?

Le cause principali di questo problema sono molto classiche ed intuibili, sono la scaricamento della bobina, che va cambiata, un blocco interno che può essere dovuto a vari aspetti, un filamento particolarmente usurato e che va sostituito.

Come risolvere questo problema?

Le soluzioni sono estremamente facili, rapide ed intuibili da svolgere. In caso di bobina esaurita, basta semplicemente toglierla e montare una nuova, acquistandola nei vari negozi specializzati o online.

Se non è questo il problema, e quindi la testina continua a non estrudere materiale, si può provare cambiando filamento o pulendo internamente la stampante, che può essere sporca e quindi causare dei blocchi interni, anche interi che ostruiscono completamente le vie di passaggio.

Righe visibili sul primo strato

Qual’è il problema?

Dopo che la stampante ha prodotto il modello tridimensionale commissionato, si possono notare sullo strato superficiale delle linee e righe molto fastidiose da vedere esteticamente.

linee visibili
Linee visibili

Da cosa è causato?

Stampa 3D righe e striature? Beh questo fastidioso difetto è dovuto principalmente ad un unico problema, ovvero uno spazio troppo largo tra la testina ed il piatto di stampa.

Come risolvere questo problema?

Per risolvere il problema delle righe visibili sul primo strato bisogna operare soluzioni software.

Le principali sono livellare in modo corretto il piano di stampa ed eventualmente ridurre l’altezza del primo strato, anche fino a 0,1 millimetri.

Parti sottili che non vengono stampate

Qual’è il problema?

Come intuibile dal titolo, si tratta di un difetto delle stampanti che non permette di stampare dei pezzi del modello di spessore molto sottile o eccessivamente piccoli.

problema stampa 3d - parti sottili non stampate
Parti sottili non stampate

Da cosa è causato?

La causa principale di questo difetto di stampa tridimensionale è prettamente riguardante i limiti fisici del dispositivo, specialmente dell’ugello. Se esso, per esempio, ha un foro con una misura di 0,4 millimetri, si corre il rischio di non riuscire a stampare parti inferiori a questa dimensione.

Come risolvere questo problema?

Abbiamo tre diverse opzioni da scegliere, tutte molto semplici ed immediate da svolgere. La prima, la più classica, è quella di cambiare l’ugello e sceglierne uno dalle dimensioni più grandi o, nel caso si vogliono fare lavori di piccole dimensioni ma molto dettagliati, sceglierne uno ancor più piccolo.

Una seconda opzione è quella attraverso lo slicer di abilitare la stampa di parti sottili, e tale parametro cambia da modello a modello.

Infine, la terza ed ultima soluzione è quella di riprogettare il proprio lavoro, ovvero scegliere le dimensioni del pezzo adattandolo anche alle capacità ed al funzionamento della stampante 3D.

Geometria non accurata

Qual’è il problema?

Si tratta di un difetto facilmente individuabile e consiste nella produzione del progetto designato con forme e dimensioni non auspicate, quindi con una geometria tridimensionale non eccellente.

geometria non accurata
Geometria non accurata

Da cosa è causato?

Questo problema è dovuto principalmente ad una sbagliata calibrazione della stampante nelle sue impostazioni o a dei difetti strutturali interni, che ovviamente possono essere risolti.

Come risolvere questo problema?

Se sono stati fatti tutti gli accorgimenti dal punto di vista software e della calibrazione dei parametri ed il problema persiste, è necessario operare dal punto di vista hardware. 

Nello specifico, si possono tendere le cinghie, che spesso sono tese in modo errato, si possono lubrificare i componenti, azione che va svolta periodicamente per assicurare le corrette geometrie di stampa, ed infine avvitare bene tutti i dadi e le viti, che col tempo possono allentarsi.

Riepilogo

Abbiamo visto tutti i principali difetti stampa 3D che possono colpire questi dispositivi hardware e l’esperienza di stampa tridimensionale, un’esperienza molto bella e divertente da svolgere, ma anche professionale.

I problemi stampa 3D sono purtroppo diffusi e possono capitare specialmente quando l’utilizzo è molto intenso. Possono riguardare problemi di produzione estetica, come le righe, i buchi sullo strato superiore ecc. Possono esserci poi problemi anche più seri come il blocco interno, la stampa che smette di estrudere, il warping ed i fastidiosi filamenti che si producono.

Conclusione

Per concludere, avere una stampante sempre efficiente al 100% è di grande importanza per eseguire lavori tridimensionali ben fatti e senza nessun difetto estetico dovuto a malfunzionamenti interni del dispositivo hardware.

Tutte le soluzioni qui proposte sono specifiche per ogni determinato problema e sono molto semplici da svolgere, senza richiedere nessun intervento esterno e tranquillamente attuabili in prima persona. Basterà soltanto informarsi bene prima di procedere e capire bene quale problema si sta affrontando e come poterlo risolverlo.

Il consiglio, pertanto, è di tenere conservata questa comoda e semplice guida che può sicuramente essere utile in merito, in quanto offre una panoramica completa di tutti i problemi tipici e più diffusi delle stampanti 3D, da cosa sono causati e soprattutto quali soluzioni adottare per risolvere in breve tempo e senza eccessive spese economiche e di fatica questi difetti, che possono essere più o meno gravi.

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