Materiali per frese CNC e prototipazione rapida: una breve introduzione

La FABtotum è in grado di passare dalla funzione additiva a quella sottrattiva con un semplice gesto: basta rimuovere la testina di stampa 3D (Printing Head) e inserire le testine per la fresatura (Milling Head) o la testina laser (Laser Head).


L’assortimento di materiali è ampio e copre quasi qualsiasi compito. Una volta che avrai deciso quale materiale utilizzare per la produzione sottrattiva, dovrai semplicemente selezionare la punta per fresa più corretta, come spiegato nel thread dedicato alla Milling Head. Come ulteriore opzione potrai scegliere anche la Laser Head.

Una breve guida sui diversi materiali e superfici può essere di grande aiuto per comprendere quale scegliere.
La FABtotum può lavorare schiume, legni, metalli sottili, cartone e molto altro. Ogni materiale deve essere scelto in base all’uso che si vuol fare del prodotto e alla finitura. La fresatura dei circuiti stampati (PCB) è uno degli usi più interessanti.

I materiali per CNC non sono tutti uguali

SCHIUME
Le schiume in poliuretano, grazie alla loro morbidezza e alla finitura particolarmente liscia e pulita, sono utilizzate principalmente per la modellazione. Apprezzabili sia gli angoli che le curve. Ci sono molte tipologie di schiume: le più morbide sono utilizzate frequentemente nella fresatura per creare paesaggi e giocattoli;
Le più dure possono essere utilizzate invece per la prototipazione applicata a molti settori, dall’architettura a quella automobilistica.
Anche quelle più dure possono avere densità differenti, le quali a loro volta offriranno risultati completamenti diversi. Le schiume a bassa densità sono normalmente più soffici e più semplici da fresare. Sono la migliore scelta quando si tratta di riprodurre un paesaggio. La modellazione trova in queste ultime l’equilibrio migliore tra performance, qualità e prezzo. Quelle a densità più elevata saranno più dure, robuste e avranno una resistenza più alta. Possono essere utilizzate per applicazioni come calzature o per il mercato automobilistico.
Punta per fresa: Fluted Ball End Mill*

GESSO, STUCCO E ARGILLA
Tutti questi materiali possono essere fresati con una FABtotum Personal Fabricator: questi materiali grezzi sono piuttosto facili da reperire e offrono una finitura apprezzabile. Il gesso, essendo composto di polvere compressa, è un materiale che garantisce assoluta precisione e può essere lavorato ad elevata velocità offrendo tempi di realizzazione molto contenuti. Lo stucco e l’argilla, in quanto materiali più fragili e propensi alla rottura, potrebbero essere più difficili da modellare; rimangono comunque un’ottima opzione alternativa alle schiume.
Punta per fresa: Fluted Ball End Mill*

Migliori materiali per CNC e prototipazione rapida: schiume, gesso, argilla e creta
Migliori materiali per CNC e prototipazione rapida: il legno

LEGNI
I risultati sono simili a quelli ottenuti dalle schiume. La scelta quindi dipende dall’uso finale che si intende fare dell’oggetto prodotto. La FABtotum è in grado di intagliare il legno per tutta la lunghezza della punta per fresa: i legni più utilizzati sono quelli rossi, la quercia, la balsa e la betulla. I laminati e i compensati possono comunque essere utilizzati. Prima di avviare la lavorazione è comunque importante decidere la giusta velocità per evitare di danneggiare il materiale prescelto. La FABtotum può tagliare o semplicemente incidere i legni utilizzando tre assi. Il quarto è già installato nella configurazione base, ma generare il GCODE corretto potrebbe risulta complicato (questo vale anche per i materiali già menzionati). I legni possono essere la scelta più adatta quando si tratta di produrre oggetti piatti, segnali, per la modellazione e molto altro. Per l’incisione esistono due alternative: la testina per la fresatura Milling Head e la testina laser Laser Head.
Punte per fresa: Fluted Flat End Mill*

Migliori materiali per CNC e prototipazione rapida: carta e cartoncini

CARTA E CARTONE
Quando il materiale è troppo sottile o soffice e la Milling Head non può arrivare, entra in gioco la Laser Head. I fogli di carta possono essere tagliati o intagliati, a seconda di cosa vuoi ottenere. La migliore idea è quella di disegnare o scrivere sul foglio in modo da ottenere un risultato ad alta precisione. La modalità a basso consumo può essere un’ottima strategia per ottenere risultati altrimenti impossibili da raggiungere: 500mW, infatti, bastano e avanzano per questa tipologia di materiali. Il taglio laser garantisce infinite possibilità di creazione di oggetti e forme: il cartone può essere dapprima intagliato e poi assemblato in un secondo momento.
Punta più adatta: nessuna!

METALLI
Duri, ma non abbastanza. La FABtotum può intagliare e tagliare anche alcune leghe metalliche. La velocità di lavorazione dovrà essere più lenta e la massima profondità di ogni passaggio dipende dal diametro della punta per fresa e dal materiale. Andare troppo in profondità potrebbe danneggiare il motore e consumare la punta per fresa. La possibilità di fresare metalli con un dispositivo desktop è una grande opportunità quando si ha necessità di avere un prototipo in tempi rapidi: non bisogna chiedere a terze parti, il che permetterà di risparmiare denaro e tempo. Un consiglio è quello di avviare un test senza incidere il materiale, così da verificare se vi siano eventuali problematiche legate al CAM.
L’alluminio è uno dei materiali che più vengono utilizzati poiché è più semplice da tagliare.
Con una FABtotum e una Milling Head potrai creare piatti in metallo, segnali, piccoli utensili o piccole parti meccaniche.
Punte per fresa: Fluted Flat End Mill*

PCB (Circuiti Stampati)
Finalmente una grande alternativa alla lunga procedura che necessita di svariati processi e include l’utilizzo di componenti chimici e altri materiali speciali. Con FABtotum intagliare la superficie secondo il modello, prima di saldare, diventa semplice. È possibile anche tagliare o fresare circuiti stampati a due lati. Quello di cui necessiterai è semplicemente prestare un po’ più di attenzione per evitare gli errori più comuni, come sbagliare l’allineamento.
Per dei PCB completi si possono unire le funzionalità della Laser Head e della Milling Head, a seconda di quale sia il risultato che si vuole/deve ottenere.
La precisione qui è fondamentale se si sceglie la Milling Head: è necessaria una punta molto appuntita e utilizzare una velocità troppo bassa potrebbe essere peggio che utilizzarne una più alta.
Ma la grande alternativa è usare il laser, in grado di tracciare linee sottilissime o polimerizzare il materiale da eliminare tramite acidi appositi.
Punte per fresa: nessuna/V Carve Mill*

Produzione PCB circuiti stampati con stampante 3D FABtotum