La stampa 3D FDM (Fused Deposition Modeling – stampa da filamento termoplastico) richiede che i primi strati dell'oggetto stampato aderiscano saldamente al piano di stampa. L'aderenza al piano è quindi fondamentale per il successo della stampa: il primo strato costituisce la base dell'intero componente stampato. Se i primi strati non aderiscono sufficientemente, il modello può spostarsi o staccarsi durante la stampa, con conseguente stampa generalmente fallita. Sono importanti non solo la stabilità del modello, ma anche il raffreddamento uniforme del materiale; una scarsa aderenza porta spesso a deformazioni indesiderate.

Warping: tipica deformazione causata da un'aderenza insufficiente; gli angoli dell'oggetto stampato si sollevano dal piano durante il raffreddamento e si incurvano verso l'alto.

L'aderenza insufficiente si manifesta più frequentemente con il warping (deformazione): i bordi della stampa (soprattutto gli angoli) si staccano dal piano a causa delle tensioni durante il raffreddamento del materiale. Nelle superfici ampie può verificarsi anche il completo distacco del modello, che quindi si sposta liberamente e può trasformare la stampante in un disordinato «gomitolo» di plastica. Le deformazioni della base del modello causate dal sollevamento non peggiorano solo l'estetica, ma possono compromettere anche la funzionalità del componente. Per questi motivi è indispensabile garantire la migliore aderenza possibile del primo strato al piano: solo così si possono prevenire incurvamenti, distacchi e altri difetti associati alla stampa FDM.

Problemi più comuni di aderenza

Esistono diverse cause frequenti per cui il modello non rimane aderente al piano. Tra i problemi più comuni di aderenza troviamo:

• Piano storto o non correttamente livellato: Se il piano non è calibrato correttamente (livellato rispetto all'ugello), la distanza dell'ugello dalla superficie varia nei diversi punti. Uno spazio troppo grande significa che il filamento non aderisce affatto alla superficie, mentre uno spazio troppo piccolo può «soffocare» il primo strato. Una calibrazione errata del piano è una delle cause più comuni della scarsa aderenza.

• Temperatura del piano non adeguata: La maggior parte dei materiali richiede un piano riscaldato a una determinata temperatura: se il piano è freddo o insufficientemente caldo, il filamento non vi aderisce e il primo strato può sollevarsi. Ad esempio, la stampa in ABS senza un piano sufficientemente caldo generalmente fallisce. Al contrario, una temperatura estremamente elevata può causare altri problemi (ad esempio un eccessivo ammorbidimento e lo schiacciamento del primo strato). Un piano non sufficientemente riscaldato è una causa frequente del distacco delle stampe.

• Primo strato configurato male: Anche con un piano livellato e una temperatura corretta, il primo strato può fallire a causa di impostazioni di stampa non adeguate. Un'altezza del primo strato eccessiva (o uno spazio ugello–piano troppo grande) impedisce al filamento di aderire. Al contrario, una distanza troppo ridotta (ugello troppo vicino al piano) fa accumulare o spalmare il filamento sul piano. Anche una stampa troppo veloce del primo strato o un'estrusione insufficiente possono ridurre l'aderenza. La corretta stampa del primo strato (ottenendo la cosiddetta «zampa d'elefante» sui bordi, ma non in modo eccessivo) è fondamentale: l'altezza dell'ugello e la velocità del primo strato influenzano direttamente l'aderenza.

• Uso di un materiale del piano non adatto al filamento: Non tutte le superfici di stampa sono compatibili con ogni tipo di filamento. Ad esempio, un piano in vetro completamente liscio può funzionare bene con il PLA, ma con un materiale come l'ABS la stampa può facilmente deformarsi e staccarsi. Alcune superfici moderne (fogli PEI, piastre testurizzate ecc.) offrono un'aderenza eccellente per un'ampia gamma di filamenti, mentre altre (ad esempio alluminio comune o piano non riscaldato) richiedono un aiuto per i materiali difficili (colla, nastri, raft). È importante abbinare il materiale del piano al filamento utilizzato: una combinazione inadatta può causare un cedimento dell'aderenza.

• Piano sporco o usurato: La pulizia e lo stato della superficie influenzano significativamente l'aderenza. Anche una sottile pellicola di polvere, grasso delle dita o residui di vecchia colla può impedire una buona adesione del primo strato. È quindi necessario pulire e sgrassare regolarmente il piano e mantenerlo in buone condizioni. Anche un piano già danneggiato meccanicamente o usurato (foglio PEI graffiato, superficie di un piano autoadesivo staccata, nastro da imbianchino strappato ecc.) può perdere le proprie caratteristiche adesive. In caso di sospetta usura del piano è opportuno ripristinarne o sostituirne la superficie.

Metodi e tecnologie per migliorare l'aderenza

Fortunatamente esistono numerose procedure e soluzioni collaudate per migliorare l'aderenza al piano. I metodi descritti di seguito aiutano a garantire che il primo strato aderisca sempre bene e a ridurre al minimo il rischio di warping o distacco.

Calibrazione del piano (manuale e automatica)

La base è una corretta calibrazione (livellamento) del piano rispetto all'ugello. Nelle stampanti senza livellamento automatico, la procedura viene eseguita manualmente, di solito con il cosiddetto paper test. Consiste nello spostare l'ugello agli angoli del piano in modo che tra ugello e piano passi un sottile foglio di carta con una leggera resistenza. Il piano deve essere piatto e alla corretta altezza su tutta la superficie. La calibrazione manuale si esegue regolando le viti o altri meccanismi di livellamento, finché lo spazio non è uguale in tutti i punti.

Le stampanti moderne offrono spesso la calibrazione automatica del piano (auto-leveling). Questa utilizza sensori (induttivi, capacitivi, ottici o sonde meccaniche come BLTouch) per misurare le irregolarità della superficie e correggere automaticamente i primi strati in base ai risultati. Se la stampante lo consente, è opportuno utilizzare la calibrazione completamente automatica: fa risparmiare tempo e spesso garantisce un livellamento più preciso dell'occhio umano. Anche con l'auto-leveling è comunque consigliabile controllare occasionalmente che il sistema funzioni correttamente (ad esempio che non ci siano impurità sul sensore) ed eventualmente eseguire manualmente un livellamento approssimativo, se necessario. Una calibrazione accurata del piano è il primo passo verso un'aderenza perfetta.

Primo strato corretto (altezza dell'ugello, velocità, estrusione)

Anche la corretta configurazione della stampa del primo strato è molto importante. L'ideale è che l'ugello depositi il filamento all'altezza ottimale: non troppo in alto (il filo verrebbe semplicemente appoggiato e potrebbe trascinarsi), ma nemmeno troppo in basso (il filo verrebbe spalmato lateralmente dalla pressione e potrebbe intasare l'ugello o danneggiare la superficie). Dopo la calibrazione del piano è consigliabile eseguire la calibrazione del primo strato (offerta in particolare dalle stampanti Prusa e da altre), durante la quale si regola il cosiddetto Z-offset, cioè l'altezza precisa dell'ugello per il primo strato. L'operatore osserva la stampa di una superficie di prova e regola l'altezza finché il filamento non aderisce al piano in modo uniforme e senza spazi, ma senza essere «masticato» dall'ugello.

Oltre all'altezza dell'ugello, hanno un ruolo anche la velocità e il flusso del filamento nel primo strato. È consigliabile stampare il primo strato più lentamente rispetto al resto del modello (solitamente ~20 mm/s), così il materiale estruso ha il tempo di aderire e non viene strappato dall'inerzia dell'ugello. È inoltre possibile aumentare leggermente la quantità di materiale per il primo strato (ad esempio al 105–120 % del flusso normale), facendo «schiacciare» maggiormente il filo sul piano e aumentando la superficie di adesione. È però necessario trovare un equilibrio: una stampa troppo lenta prolunga inutilmente i tempi, mentre un'estrusione eccessiva può causare fuoriuscite di plastica. Un primo strato configurato correttamente dovrebbe creare una «lamina» continua e leggermente appiattita di filamento, che aderisce uniformemente al piano senza spazi né grumi. Se i bordi del primo strato aderiscono e non si incurvano in alcun punto, il risultato è garantito: è un segno di buona aderenza. Al contrario, il distacco visibile dei bordi indica la necessità di una regolazione (abbassare l'ugello, aumentare la temperatura del piano ecc.).

Temperatura del piano per diversi materiali

L'uso di un piano riscaldato è uno dei modi più efficaci per aumentare l'aderenza. La temperatura del piano deve corrispondere al materiale: una temperatura troppo bassa causa un'aderenza insufficiente, mentre una troppo alta può deformare gli strati inferiori. In generale:

• PLA: temperatura del piano consigliata intorno a 50–60 °C. Il PLA ha una temperatura di fusione relativamente bassa e si ritira poco, quindi spesso aderisce anche senza un piano riscaldato; un leggero riscaldamento (ad esempio 60 °C) aumenta però la sicurezza dell'adesione.

• ABS: materiale soggetto a un notevole ritiro durante il raffreddamento, richiede tipicamente una temperatura del piano di 90–110 °C. Il valore comune è circa 100 °C. Per l'ABS è inoltre consigliato un ambiente di stampa chiuso (box), per evitare un raffreddamento rapido e il warping.

• PETG: temperatura del piano consigliata circa 70–85 °C (la letteratura indica un intervallo di ~70–90 °C). Il PETG si deforma meno dell'ABS durante il raffreddamento, ma una temperatura più elevata del piano aiuta il primo strato ad aderire. Attenzione però alle superfici PEI: il PETG può aderirvi fin troppo saldamente; talvolta è consigliabile applicare uno strato separatore (vedi oltre).

• TPU (filamenti flessibili): I materiali flessibili aderiscono generalmente molto bene anche alle superfici lisce. La temperatura del piano consigliata è circa 50–60 °C (per i modelli più grandi anche fino a 70 °C). Un piano troppo caldo può però far «incollare» eccessivamente il TPU morbido, rendendone difficile il distacco; con filamenti molto elastici (TPE) talvolta è possibile stampare anche su un piano freddo, se la superficie è ruvida.

• Altri materiali: L'ASA è molto simile all'ABS, quindi sono indicati un riscaldamento di 90–110 °C e una camera chiusa. Il Nylon richiede anch'esso temperature intorno a 80–90 °C e spesso una superficie speciale (ad esempio Garolit o colla a base di PVA, perché aderisce male al vetro o al PEI). Il policarbonato (PC) necessita di temperature del piano ancora più elevate (~110–120 °C) e idealmente di una camera chiusa e riscaldata.

È importante seguire le indicazioni del produttore del filamento: sulla bobina o nella scheda tecnica del materiale è generalmente indicata la temperatura ottimale del piano. In caso di problemi si può sperimentare con la temperatura (aumentandola o riducendola di alcuni °C) per ottenere una migliore adesione. Non bisogna però dimenticare che anche qui vale la regola «tutto con moderazione»: un piano eccessivamente surriscaldato può causare, ad esempio, uno strato inferiore troppo morbido e la cosiddetta zampa d'elefante (base del modello allargata a causa del calore). L'ideale è quindi mantenere il piano riscaldato alla temperatura consigliata per il filamento specifico, garantendo un'adesione sufficiente del primo strato senza effetti collaterali negativi.

Tipi di piani e loro compatibilità

La scelta del tipo di piano di stampa influenza notevolmente l'aderenza. Oggi sul mercato sono disponibili diversi tipi di superfici; ognuno presenta vantaggi propri ed è adatto a scopi diversi. Ecco i più utilizzati:

• Piano in vetro: Il classico vetro liscio offre una superficie perfettamente piana e uniforme. I vantaggi sono la facilità di pulizia (il vetro può essere lavato con acqua o alcol) e il lato inferiore liscio e lucido della stampa. Lo svantaggio è che il vetro liscio può avere problemi di aderenza con alcuni materiali: ad esempio, il PLA aderisce discretamente al vetro pulito e riscaldato, ma l'ABS tende a staccarsi (sono utili uno spray di ABS e acetone o la colla). Il vetro non è inoltre flessibile, quindi la rimozione dei modelli si basa sulla contrazione termica (dopo il raffreddamento la stampa spesso si stacca da sola) o sull'uso di leve meccaniche. Con alcuni filamenti (PETG, TPU) è necessaria cautela, perché possono aderire fin troppo al vetro e durante il distacco può staccarsi anche un frammento di vetro. In termini di compatibilità: PLA, PETG, ABS possono essere tutti stampati sul vetro, spesso però con l'aiuto di adesivi (stick di colla per PLA/PETG, rivestimento con acetone per ABS).

• Piano PEI (polieterimmide): superficie molto diffusa nelle stampanti moderne. È disponibile come foglio PEI incollato al piano oppure come piastra flessibile rimovibile rivestita in PEI (liscia o leggermente testurizzata). Il PEI offre un'eccellente aderenza per un'ampia gamma di filamenti: PLA, PETG, ABS, ASA e altri aderiscono «come inchiodati» alla temperatura corretta. Dopo il raffreddamento, inoltre, la maggior parte dei materiali si rilascia da sola (facile separazione del modello). Il foglio PEI liscio lascia il fondo del modello lucido; il PEI testurizzato (ad esempio una lamiera verniciata a polvere) lascia invece una superficie più ruvida, ma spesso aderisce ancora meglio a caldo (grazie al maggiore ancoraggio meccanico dei filamenti nella struttura della superficie). Per il PETG e alcuni filamenti flessibili si consiglia di applicare uno strato separatore (una sottile pellicola di colla) sul PEI liscio: la loro aderenza è infatti fin troppo forte e durante il distacco si potrebbe danneggiare la superficie. In generale il PEI è eccellente per PLA, ABS, PETG, ASA, TPU ecc.; è però necessario mantenerlo pulito e sgrassarlo occasionalmente (IPA, vedi manutenzione).

• Piani autoadesivi (pellicole tipo BuildTak e altre): Sono sottili pellicole adesive che si applicano al piano esistente. Imitano le proprietà delle superfici speciali: ad esempio, BuildTak è una pellicola plastica resistente alla temperatura, alla quale aderisce bene la maggior parte dei filamenti. Il vantaggio è che, quando la superficie si rovina, la pellicola può essere sostituita con una nuova a basso costo. Lo svantaggio è che alcune stampe possono aderire fin troppo saldamente e la pellicola può danneggiarsi durante la rimozione del modello. Queste superfici adesive garantiscono una buona aderenza soprattutto per PLA e PETG, ma vengono utilizzate anche per l'ABS. In questa categoria rientrano anche diversi piani magnetici – nella maggior parte dei casi si tratta di una piastra in acciaio flessibile con trattamento superficiale (PEI, liscio o testurizzato) fissata tramite magneti. Piani flessibili sono apprezzati perché, dopo la stampa, possono essere piegati e il modello si stacca più facilmente. Le piastre magnetiche flessibili possono avere superfici diverse (PEI, PC, Nylon ecc.) – la scelta dipende dall'aderenza desiderata.

• Piano in alluminio (alluminio nudo): Alcune stampanti hanno un piano riscaldato in alluminio senza ulteriori rivestimenti. L'alluminio di per sé non è una superficie di adesione ideale – nella maggior parte dei casi viene utilizzato insieme a pellicole, nastri o rivestimenti spray. Il vantaggio è il riscaldamento rapido e uniforme. Nella pratica, però, si stampa raramente direttamente sull'alluminio nudo; si consiglia di rivestirlo con una pellicola PEI, nastro Kapton o un altro strato adesivo adatto al filamento.

Ogni superficie del piano ha quindi le proprie caratteristiche e compatibilità. Le superfici lisce (vetro, PEI liscio) producono una bella superficie inferiore del modello, ma possono presentare problemi di adesione con materiali soggetti al warping. Le superfici ruvide (PEI testurizzato, rivestimenti spray ruvidi) generalmente aumentano l'adesione, poiché ampliano l'area di contatto e ancorano meccanicamente il primo strato. Nella scelta del piano è opportuno considerare quali materiali si stampano più spesso e, se necessario, avere a disposizione diversi tipi (ad es. vetro per PLA, piastra testurizzata per PETG, superficie speciale per Nylon ecc.).

Adesivi e prodotti ausiliari (colla, lacca, spray, nastri)

Per aumentare l'adesione si utilizzano spesso diversi prodotti ausiliari applicati al piano. Il loro scopo è aumentare l'“adesività” della superficie oppure creare uno strato temporaneo sul quale il filamento aderisca meglio. Tra i più comuni troviamo:

• Colla in stick (colla PVA): Una comune colla in stick (a base di PVA) è un prodotto economico ed efficace. Si applica in uno strato sottile sul piano (vetro, superficie liscia) prima della stampa. Migliora l'adesione soprattutto di PLA e PETG – per il PLA spesso è sufficiente spalmare la colla sul vetro e i modelli aderiranno perfettamente. La colla PVA serve anche come strato di separazione – ad es. con il PETG su PEI liscio si consiglia di applicare uno strato di colla, affinché il modello possa poi essere rimosso facilmente senza danneggiare la superficie PEI. Dopo la stampa, la colla può essere lavata via con acqua.

• Lacca per capelli: Un'alternativa improvvisata alla colla: le lacche contengono componenti resinose che, spruzzate sul piano, formano una pellicola adesiva. È popolare, ad esempio, la lacca 3DLac (in pratica una lacca per capelli industriale spray), che si applica sul piano freddo e si lascia asciugare. Le lacche funzionano bene con PLA, ABS e altri materiali, soprattutto sui piani in vetro. Lo svantaggio è lo sporco: col tempo può formarsi uno strato spesso di lacca, che deve essere sciolto e pulito, e l'aerosol può sporcare l'area circostante la stampante.

• Spray e rivestimenti adesivi speciali: Oltre alla lacca esistono spray specificamente destinati alla stampa 3D. Ad esempio, Dimafix e PrintaFix sono spray che aderiscono quando vengono riscaldati, ma si staccano una volta raffreddati. Sono particolarmente adatti per ABS e altri filamenti difficili: prevengono il warping sul piano caldo e, al termine della stampa, permettono di rimuovere il modello. Un'altra variante è l'ABS juice (soluzione di ABS in acetone): si applica sul piano (solitamente in vetro) e, dopo l'evaporazione, lascia una sottile pellicola di ABS sulla quale i nuovi strati di ABS aderiscono perfettamente. Analogamente, una miscela di ASA o PC in solvente può essere utilizzata come rivestimento adesivo per questi materiali.

• Nastri per il piano: Un metodo tradizionale dei tempi precedenti ai piani riscaldati. Il più noto è il nastro adesivo blu da imbianchino (painter’s tape): si applicano strisce sul piano (vetro o alluminio) e il PLA vi aderisce molto bene anche senza riscaldamento. Dopo la stampa, il nastro può essere rimosso e sostituito. Per l'ABS veniva ampiamente utilizzato il nastro Kapton (pellicola di poliimmide resistente al calore): ricopre l'heatbed in alluminio e l'ABS aderisce al Kapton in modo abbastanza affidabile con il piano a ~110 °C. Questi nastri sono utili se non è disponibile un'altra superficie o se si desidera proteggere il piano. Il nastro Kapton è sottile e liscio, quindi lascia una parte inferiore lucida; il nastro blu è più ruvido e lascia l'impronta opaca della texture della carta. Lo svantaggio dei nastri è il lavoro necessario per applicarli e la loro durata limitata (spesso sono monouso).

• Altri ausili: A volte si utilizza anche la colla per ABS (un liquido speciale con acetone e ABS) per ricoprire il piano al posto dell'ABS juice: l'effetto è lo stesso. Per alcune superfici esistono anche altri strati di separazione, ad esempio una sottile pellicola d'olio o acqua saponata (con superfici molto “adesive” come il PEI durante la stampa di PETG/TPU). Vale la pena menzionare anche l'ausilio chiamato “orecchie di topo” – piccole superfici aggiuntive agli angoli del modello, progettate nel modello o impostate nello slicer, che funzionano come un mini-brim locale e aumentano l'adesione delle aree critiche (utili contro il sollevamento degli angoli appuntiti con l'ABS).

In generale, l'uso di ausili adesivi (colle, spray, nastri) è molto utile soprattutto con materiali soggetti al distacco o su piani lisci. La scelta corretta può aumentare notevolmente le probabilità di successo della stampa. È tuttavia sempre importante occuparsi della successiva pulizia – i residui di colla o lacca devono essere rimossi, altrimenti con il tempo si accumulano e possono invece ridurre l'adesione.

Uso di Brim e Raft – quando e perché utilizzarli

Gli slicer (programmi per la preparazione della stampa) consentono di generare intorno o sotto il modello strati aggiuntivi che aumentano la stabilità del primo strato. Le due tecniche più comuni sono: brim e raft.

Parti verdi stampate su raft – un'ampia base reticolare sotto i modelli, che garantisce la massima adesione al piano e impedisce la deformazione degli angoli.

Il raft è composto da diversi strati di plastica stampati sotto l'intera superficie del modello. Funziona come un piano temporaneo: il primo strato del modello viene stampato sul raft (la plastica aderisce bene alla plastica) e solo il raft aderisce al piano di stampa con un'ampia superficie. Il raft generalmente supera i bordi del modello di alcuni millimetri, ha più strati inferiori più ruvidi e una superficie superiore più densa, affinché il modello vi poggi bene. Il vantaggio del raft è la massima stabilità – aiuta notevolmente con materiali come l'ABS, che altrimenti si deformano, e con modelli dalla superficie di contatto molto ridotta (ad es. colonne strette), che altrimenti potrebbero facilmente ribaltarsi. Dopo la stampa il raft viene strappato; la maggior parte degli slicer crea uno strato intermedio tra raft e modello per facilitarne la rimozione, ma la parte inferiore del modello risulta più ruvida e deve essere pulita. L'uso del raft è sensato quando gli altri metodi falliscono – ad es. con un grande modello in ABS in una stampante aperta, dove neppure il brim è stato sufficiente, il raft è spesso l'ultima soluzione contro il warping. Lo svantaggio è il consumo aggiuntivo di materiale e la necessità di rifinire il lato inferiore del modello.

Il brim invece non si trova sotto il modello, ma solo intorno ad esso. Il brim è essenzialmente una “gonna” allargata: vengono stampate diverse linee di contorno intorno al primo strato, che però, a differenza dello skirt, sono collegate al modello. In questo modo crea un sottile bordo intorno alla base del modello, aumentandone l'area di contatto con il piano. Il brim può avere una larghezza da pochi millimetri a diverse decine di millimetri, a seconda delle impostazioni (numero di linee). Il vantaggio del brim è che fornisce un'adesione aggiuntiva ai bordi del modello – ciò è particolarmente utile con modelli dagli angoli appuntiti o dalla base ridotta, dove altrimenti gli angoli si solleverebbero. Dopo la stampa il brim si stacca o si taglia facilmente e non lascia tracce sul modello (solo eventualmente piccole bave sul bordo, che possono essere rifinite). Rispetto al raft, consuma meno materiale e tempo e la parte inferiore del modello rimane intatta. Il brim, tuttavia, non è efficace quanto il raft nei casi estremi: non risolve le irregolarità del piano e non protegge l'intera parte inferiore del modello, ma impedisce soltanto il distacco dei bordi.

Quando usare il brim e quando il raft? La regola generale è: utilizzare il supporto minimo necessario. Cioè, se il brim è sufficiente, non serve il raft. Scegliete il brim per i materiali che normalmente aderiscono bene (PLA, PETG), quando il modello ha angoli appuntiti o una piccola superficie di contatto: il brim offre la sicurezza necessaria affinché gli angoli non si muovano. Il brim aiuta inoltre a stabilizzare piccole parti indipendenti del modello (ad es. piedini, pareti sottili) durante il primo strato. Utilizzate il raft con materiali fortemente soggetti al warping (ABS, ASA, alcuni Nylon/PC) o quando si stampa su una superficie problematica, oppure se si sospetta un livellamento errato del piano. Il raft è adatto anche per modelli grandi in uno spazio aperto, dove sussiste il rischio di raffreddamento non uniforme: una camera chiusa è una soluzione migliore, ma non sempre è disponibile. In casi estremi si può usare anche una combinazione: un raft grande e un modello con brim sopra di esso, ma si tratta di una soluzione estrema per condizioni molto difficili.

Manutenzione e cura a lungo termine del piano

Oltre alle misure occasionali, è importante prendersi cura del piano nel lungo periodo. Una manutenzione corretta ne prolunga la durata e garantisce che anche decine e centinaia di ore di stampa si svolgano senza problemi di adesione.

Pulizia e rimozione dei residui di filamento

Mantenere il piano pulito è fondamentale. Dopo ogni stampa (o prima della stampa successiva) è necessario rimuovere dalla superficie i residui di filamento: piccoli fili, gocce o resti di brim e raft. Se si utilizza colla o spray, dopo alcune stampe lavare o pulire gli strati accumulati (con acqua calda e sapone nel caso della colla, con alcol o acetone nel caso di lacca/spray, in base al materiale del piano). Sgrassare la superficie prima della stampa migliora notevolmente l'adesione: generalmente si usa alcol isopropilico (IPA) per pulire il piano. L'IPA rimuove il grasso delle dita e altre impurità senza danneggiare le superfici comuni (vetro, PEI). Attenzione con alcuni rivestimenti speciali: ad es. la “smerigliatura” della superficie PEI con carta abrasiva fine o acetone deve essere eseguita secondo le indicazioni del produttore e con cautela. Sul vetro, oltre all'IPA, si possono usare detergente per vetri o alcol denaturato. È inoltre importante non toccare inutilmente la superficie di stampa a mani nude – la pelle umana lascia residui oleosi che compromettono l'adesione. Quando si maneggia il piano è preferibile usare guanti o afferrarlo dai bordi.

Dopo la stampa, lasciate raffreddare leggermente il piano prima di rimuovere il modello: molti materiali si staccano da soli quando la temperatura diminuisce (soprattutto su vetro o PEI). Se il modello aderisce saldamente, utilizzate strumenti adatti: idealmente un raschietto in plastica o appositi strumenti di rimozione. La spatola metallica va utilizzata con cautela e con un angolo basso, per evitare di graffiare la superficie. I residui di filamento che si bruciano sulla superficie (ad es. piccole gocce di PETG sul PEI) possono essere raschiati con cautela usando un oggetto non affilato o puliti con un solvente (attenzione: evitare ad es. l'acetone sulle superfici in plastica – usarlo solo su vetro o PEI secondo le istruzioni del produttore). La pulizia regolare e la rimozione dei residui garantiscono che il piano sia sempre pronto a offrire prestazioni ottimali.

Prevenzione dell'usura e dei danni

Per far durare il piano il più a lungo possibile, è necessario evitarne l'usura. È fondamentale impostare correttamente l'altezza dell'ugello: se l'ugello è troppo basso, può incidere la superficie e causare solchi o aree danneggiate permanentemente. Dopo ogni trasporto o intervento importante sulla stampante è consigliabile verificare la calibrazione, affinché il primo strato non venga estruso “a battuta”. Prestate inoltre attenzione durante la rimozione dei modelli: fare leva con forza usando strumenti affilati può graffiare il vetro o strappare lo strato superiore del piano. Prima di rimuoverle, piegate sempre le piastre in acciaio flessibile, in modo che il modello si stacchi, invece di fare leva con un coltello. Sul vetro non usate mai un martello o una forza eccessiva: è preferibile riscaldare il modello (con un asciugacapelli) o, al contrario, mettere il piano in frigorifero a raffreddare, affinché si allenti.

Se utilizzate nastri o pellicole, rimuoveteli lentamente e con un angolo basso, affinché la colla rimanga per quanto possibile sul nastro e non sul piano. Pulite i residui di colla dei nastri con alcol. Non lasciate mai il piano sporco a lungo: gli strati essiccati di colla/lacca sono in seguito difficili da rimuovere e durante la stampa successiva possono bruciarsi. Su alcune superfici (ad es. PEI) è naturale che con il tempo si “brucino” leggermente: piccoli punti e macchie dovuti alla plastica cotta. Di solito ciò non influisce sul funzionamento, ma se accade è possibile levigare leggermente la superficie con carta abrasiva molto fine o una spugna nano (seguendo le istruzioni del produttore del piano). Assicuratevi inoltre che la polvere non si depositi sul piano se stampate raramente: coprire la stampante con un panno quando non è in funzione limita l'accumulo di polvere. In generale, una manipolazione delicata (niente urti, graffi o sostanze chimiche inadatte) prolunga notevolmente la durata del piano.

Sostituzione del piano e sua durata

La durata del piano di stampa dipende dal suo tipo. Il piano in vetro dura in pratica indefinitamente, se non si rompe o non si scheggia – l'usura è minima (con il tempo può però graffiarsi a causa degli strumenti). Pellicola PEI o le superfici autoadesive hanno una durata limitata: dopo decine o centinaia di stampe possono perdere le loro proprietà adesive (ad es. a causa della levigatura della texture) o danneggiarsi meccanicamente. Per fortuna, la sostituzione non è complicata: basta staccare la vecchia pellicola e applicarne una nuova. Per i piani flessibili rimovibili è eventualmente sufficiente acquistare un nuovo piano, eventualmente bifacciale (un lato liscio, l'altro testurizzato). I nastri sono chiaramente una soluzione usa e getta o a breve termine: il nastro da imbianchino viene generalmente sostituito ogni poche stampe, mentre la pellicola Kapton di solito dura un po' più a lungo, ma è necessario prevederne la sostituzione dopo decine di ore di stampa o in caso di danni consistenti.

Un buon segnale che è il momento di sostituire o rinnovare il piano di stampa è un calo permanente dell'adesione nonostante tutti gli sforzi di pulizia e calibrazione. Se i modelli non aderiscono più come prima e la superficie è visibilmente usurata, valutate l'acquisto di un nuovo piano di stampa o rivestimento. Non è necessario acquistare subito l'intero piano di stampa: spesso è sufficiente procurarsi una pellicola PEI o una superficie autoadesiva e applicarla sul piano esistente. In questo modo otterrete nuovamente una superficie adesiva fresca. Su alcune stampanti è inoltre possibile aggiornare il piano di stampa a una variante più moderna (ad es. sostituire il vetro con un piano flessibile magnetico con PEI). La durata può essere prolungata alternando più superfici: ad es. utilizzando un piano diverso per materiali diversi, in modo che ciascuno si usuri meno.

In generale, un piano di stampa di qualità (vetro, buon piano in PEI) dura molto a lungo e la sostituzione è necessaria solo in caso di danni evidenti o di un peggioramento del funzionamento. La manutenzione regolare, come già accennato, ne prolunga al massimo la durata. E se alla fine arriva il momento della sostituzione, consideratelo positivamente: potrebbe essere l'occasione per provare anche un altro tipo di piano di stampa e migliorare ulteriormente la qualità delle stampe.

Conclusione

Riepilogo dei punti più importanti: L'adesione del primo strato è un presupposto fondamentale per il successo della stampa 3D: se il primo strato aderisce bene, la probabilità di insuccesso si riduce notevolmente. Per garantire l'adesione è fondamentale una corretta calibrazione del piano di stampa e dell'altezza dell'ugello, oltre a una temperatura adeguata del piano di stampa in base al filamento utilizzato e a una superficie pulita e priva di impurità. L'utilizzo del tipo corretto di piano di stampa (o di una pellicola adesiva) per il materiale in questione, eventualmente applicando colla o un altro prodotto, può aumentare notevolmente l'adesione ed eliminare i problemi di distacco. Non abbiate paura di utilizzare anche strumenti dello slicer come il brim (per una maggiore superficie del primo strato) o il raft (per la massima stabilità) nei casi in cui la stampa sia difficile.

Dal punto di vista delle buone pratiche collaudate consigliamo:

• Calibrazione: Prima di ogni stampa importante, controllate il livellamento del piano di stampa e, se necessario, ricalibrate il primo strato (il cosiddetto live Z).

• Temperatura: Rispettate le temperature del piano di stampa consigliate per il filamento in questione; per materiali come ABS non esitate a utilizzare il valore massimo e, se necessario, chiudete la stampante in un box.

• Superficie: Utilizzate un piano di stampa adatto ai vostri materiali, ad es. un piano flessibile in PEI come soluzione universale per PLA/PETG/ABS, vetro con colla per PLA, ecc. Sperimentate per capire quale superficie vi offre i risultati migliori.

• Adesivi: Tenete a portata di mano uno stick di colla, eventualmente 3Dlac o nastro Kapton. Questi strumenti possono “salvare” una stampa quando tutto il resto fallisce (tipicamente nel caso di modelli grandi in ABS, ecc.).

• Brim/Raft: Per le stampe piccole o problematiche aggiungete un brim: non costa nulla e può aiutare a mantenere il modello aderente. Utilizzate un raft se avete problemi persistenti di adesione o warping.

• Manutenzione: Dopo ogni stampa pulite il piano di stampa e sgrassatelo regolarmente con alcol IPA. Fate attenzione a non graffiarlo e, in caso di usura, sostituite tempestivamente la superficie (pellicola, nastro).

Seguendo i principi sopra indicati, farete in modo che le vostre stampe procedano senza intoppi dal primo all'ultimo strato. Eliminerete inconvenienti come angoli deformati, modelli staccati o stampe rovinate dopo ore di stampa. Una buona adesione al piano di stampa significa che potete concentrarvi completamente sulla messa a punto degli altri parametri di stampa e spingere oltre i limiti di ciò che la vostra stampante 3D è in grado di fare. Credetemi: il tempo dedicato alla preparazione del piano di stampa e del primo strato sarà sempre ampiamente ripagato da stampe perfette e senza compromessi. Buona fortuna e buona stampa!