Suggerimenti per stampare un filamento che si illumina al buio senza rovinare l'ugello

Cosa lo fa brillare (e cosa lo rende abrasivo)

Il filamento fosforescente è standard PLA (A volte PETG) caricato con particelle fosforescenti. Il materiale migliore utilizza alluminato di stronzio drogato con europio e disprosio (SrAl₂O₄: Eu,Dy). Il prodotto economico utilizza solfuro di zinco. La differenza è importante.

L'alluminato di stronzio emette una luce circa 10 volte più intensa e per un periodo di tempo 10 volte più lungo rispetto al solfuro di zinco. Un componente realizzato con filamento di alluminato di stronzio sarà visibile alla massima luminosità per 15-30 minuti dopo la carica, per poi continuare a emettere una debole luminescenza per 6-8 ore. Il solfuro di zinco, invece, diventa appena visibile in meno di 5 minuti.

Le particelle hanno tipicamente un diametro di 20-50 micron e costituiscono il 15-30% del filamento in peso. Sono cristalli minerali, abbastanza duri da graffiare il vetro. È proprio questa durezza a causare il problema dell'usura dell'ugello. PLA La base è innocua. La polvere di roccia luminescente in essa incorporata non lo è.

Il problema dell'usura dell'ugello

Un ugello standard in ottone (diametro interno di 0,4 mm) può dilatarsi notevolmente dopo aver stampato solo 0,5-2 kg di filamento luminescente. Le particelle abrasive erodono il diametro interno da 0,4 mm a 0,6 mm o più, punto in cui la qualità di stampa si degrada: sovraestrusione, perdita di dettagli fini, imprecisioni dimensionali. Test di usura degli ugelli di CNC Kitchen con filamenti abrasivi si è osservato un allargamento misurabile del foro, direttamente correlato alla perdita di qualità di stampa.

Opzioni ugello

L'acciaio temprato è la soluzione più pratica. Costa qualche dollaro in più, dura dalle 25 alle 100 volte di più e resiste a qualsiasi filamento abrasivo: fosforescente, fibra di carbonio, fibra di vetro, filamenti con carica metallica. La minore conduttività termica implica che potrebbe essere necessario stampare a una temperatura di 5-10 °C superiore o a una velocità leggermente inferiore rispetto all'ottone, ma si tratta di un piccolo aggiustamento.

Gli ugelli con punta in rubino combinano un corpo in ottone (eccellente conduttività termica) con una superficie di usura in rubino sintetico. Sono costosi, ma se stampate spesso con filamenti abrasivi, vale la pena prenderli in considerazione. Per stampe occasionali con effetto luminescente, un ugello in acciaio temprato da 10 dollari è più che sufficiente.

Sapere segni di usura dell'ugello: Stampe che appaiono più spesse del previsto, perdita di dettagli fini su elementi di piccole dimensioni, linee del primo strato più larghe delle impostazioni del software di slicing e filamenti visibili che prima non c'erano.

Impostazioni di stampa per filamento luminescente

La velocità ridotta è importante. A 60-80 mm/s, le particelle abrasive subiscono un maggiore attrito per unità di tempo contro le pareti dell'ugello. A 30-50 mm/s, la stessa lunghezza di filamento passa attraverso con un contatto meno aggressivo. In combinazione con l'ugello in acciaio temprato, questo mantiene l'usura sotto controllo.

Entrambi Plus4 E Q2 spedire con ugelli bimetallici (punta in acciaio temprato, corpo in ottone), in modo da poter stampare abrasivi senza sacrificare la conduttività termica o procurarsi parti di terze parti. Per una breve introduzione su conservare correttamente il filamento, il filamento luminescente segue le stesse regole di quello standard PLA: contenitore sigillato con essiccante, lontano dalla luce solare diretta (che può scaricare parzialmente le particelle luminescenti).

Maxluminosità del bagliore

Stampare un oggetto che si illumina al buio è facile. Stamparne uno che si illumini effettivamente in modo visibile in una stanza buia richiede alcune scelte mirate.

Spessore della parete e riempimento

Più plastica = più particelle di alluminato di stronzio = luminescenza più brillante. Stampa con un minimo di 3-4 pareti (spessore totale delle pareti di 1,2-1,6 mm con un ugello da 0,4 mm). Le stampe a pareti sottili con un riempimento del 10% brilleranno debolmente perché c'è meno materiale che assorbe ed emette luce. Un riempimento solido è uno spreco, ma un riempimento del 30-40% fornisce alle pareti un supporto sufficiente per riflettere la luce verso l'esterno.

Colore dello strato di base

Gli strati bianchi o di colore chiaro sotto gli strati luminescenti agiscono da riflettore. Se stai stampando un pezzo multicolore, metti lo strato luminescente all'esterno e uno bianco PLA strato sottostante. La luce che altrimenti verrebbe assorbita dal riempimento viene invece riflessa attraverso la superficie luminescente. Nelle configurazioni a doppio estrusore o con un sistema di cambio filamento, questo rappresenta un miglioramento evidente. Per le stampe monomateriale, l'effetto è meno rilevante poiché l'intero pezzo contiene particelle luminescenti.

Durata della carica e della luminescenza

La luce UV carica l'alluminato di stronzio più velocemente e in modo più completo rispetto alla luce visibile. Un'esposizione di 5 minuti alla luce solare diretta o a un LED UV carica le particelle quasi al massimo della loro capacità. L'illuminazione interna standard funziona, ma richiede dai 15 ai 30 minuti per una carica paragonabile. Una torcia UV economica da 395 nm (meno di 10 dollari) può caricare completamente una stampa in 30-60 secondi.

Dopo la ricarica, aspettatevi 15-30 minuti di luminescenza visibile in una stanza buia, seguiti da una luminescenza più tenue che può durare 6-8 ore. La luminescenza è più intensa nei primi 2-3 minuti e diminuisce esponenzialmente. Il filamento verde è di gran lunga il colore più luminoso. L'azzurro e il blu sono meno intensi, mentre l'arancione e il rosso sono i più deboli in assoluto, perché l'occhio umano è più sensibile alle lunghezze d'onda del verde in condizioni di scarsa illuminazione (effetto Purkinje).

Idee progettuali che funzionano davvero

Il filamento luminescente è ideale per oggetti che traggono vantaggio dall'essere visibili al buio senza bisogno di elettricità. Alcune applicazioni pratiche:

Placche per interruttori e coperture per prese elettriche. Stampa con uno spessore dello strato di 0,3 mm e 4 pareti per la massima luminescenza. Si caricano con la luce ambientale durante il giorno e sono visibili quando entri in una stanza buia di notte. Una delle stampe luminescenti più popolari su Printables.

Marcatori per bordi delle scale. Piccole clip o strisce che si attaccano ai bordi delle scale. Utili per scantinati, garage o ovunque ci si muova in condizioni di scarsa illuminazione. Stampa in PETG-filamento luminescente a base d'acqua se le scale sono soggette a un intenso traffico pedonale.

Segnaletica per vialetti da giardino. Pali o forme a cupola che si caricano con la luce solare durante il giorno. Si noti che l'esposizione ai raggi UV esterni ne causerà un lento deterioramento. PLA nel corso di mesi, quindi o si applica uno spray trasparente resistente ai raggi UV oppure si prevede di ristampare stagionalmente.

Luci notturne. Stampa una litofania a pareti sottili o una forma decorativa.La luce emessa non sostituirà una luce notturna a LED in termini di luminosità, ma funziona come indicatore ambientale senza bisogno di cablaggi. Utile nelle camerette dei bambini o nei corridoi.

Portachiavi e targhette per borse. Piccoli oggetti per i quali è utile la visibilità in una borsa o in un cassetto al buio. Si ricaricano con la luce ambientale della stanza durante il giorno.

Per ulteriori idee di stampa funzionali, Guida ai tipi di filamento copre ciò che ogni materiale fa bene. E se stai combinando stampe fosforescenti con l'esposizione all'acqua (uso in giardino, decorazioni per acquari), le guide su PLA resistenza all'acqua E PLA negli acquari coprire l'aspetto della durabilità.