Tipologia di filamenti plastici 2° parte: colori disponibili, caratteristiche, utilizzo corretto dei filamenti a bobina e delle temperature

Buon giorno, in questo post scenderò a parlare in dettaglio dell' uso dei colori sulle penne 3d, sul corretto uso dei filamenti a bobina, dei motivi per cui bisogna usare temperature differenti secondo il materiale usato, dei colori disponibili sul mercato e le loro caratteristiche.

INDICE ARGOMENTI TECNICI

INDICE ARGOMENTI ARTISTICI

Per capire l' uso dei colori bisogna pensare alle penne 3d come delle penne classiche e non come pennelli per tempere, quindi i colori al momento non sono miscelabili tra di loro, la tecnologia che permette di miscelare insieme i colori tra di loro, è ancora in fase di prototipo per le stampanti 3d, quindi quasi sicuramente per le penne 3d ci saranno ancora anni di attesa.
consideriamo quindi di avere in mano una penna multicolore, per intenderci una come la foto qui sotto.

In questo caso avremmo una penna con colori tra di loro distinti, non miscelabili tra di loro per poter ottenere colori ibridi come le tempere, possiamo scegliere di volta in volta quale usare e possiamo scrivere su di un colore passando con un altro.
La penna 3d funziona in modo simile, solo che ogni volta che si passa una riga di un colore su di un altra la dimensione dell' oggetto disegnato in 3d aumenta, quindi occhio a non fare mai troppi passaggi, almeno che non si voglia creare un bassorilievo di quel determinato soggetto.
Una differenza fondamentale tra le penne multicolore e le penne 3d consiste nel fatto che le penne multicolore hanno punte differenti per ogni colore, mentre le penne 3d hanno un solo nozzle, quindi quando si cambia colore, i primi centimetri di filamento estruso saranno del colore che è stato sostituito, poi qualche centimetro sarà di colore nuovo ma sporcato di quello vecchio e finalmente si avrà il colore nuovo puro. se non volete che le vostre creazioni vengano rovinate da questa mescolanza dei primi centimetri, vi consiglio di estrudere il materiale plastico a parte e quindi buttarlo via.

Esempio di cambio colore senza eliminazione dei primi centimetri.

Nella foto sopra si nota come il cambio di colore rovini la creazione, la prima parte in verde ha un colore ben deficnito, la D in rosso ha un colore ben definito, mentre il 3 è un miscuglio finito male di verde e rosso, in parte è ancora verde puro, in altre parti è a metà tra il verde e il rosso, quelle parti ricordano un po' il marrone e un po' un rosso venuto male, in greazioni più grandi con numerosi cambi di colori, queste parti con colori ibridi, molto brutte da vedere aumenterebbero, rovinando il risultato finale.


Filameni a bobina: Altro punto fondamentale è l' uso dei filamenti a bobina, come già accennato in numerosi post precedenti, i filamenti a bobina se non usati correttamente possono danneggiare gravemente la penna, in quanto possono intrecciarsi e rompere il motore, oppure sovraccaricarlo e romperlo. 
Questi problemi sono dovuti al peso della bobina e alla forza necessaria per estrudere un filamento, cioè la forza che il motore deve impiegare per far fuoriuscire dall' ugello il filamento, nel caso vogliate provare, aprite la vostra penna 3d smontate il motore e quindi provate a estrudere il filamento spingendolo con le mani, noterete fin da subito la fatica necessaria anche solo per estrudere pochi centimetri di materiale plastico, ovviamente il motore ha abbastanza potenza per farlo, ma se alla potenza richiesta per far ciò, aggiungete la potenza richiesta per prendere il filamento dalla bobina, ovviamente è normale che il motorino della penna 3d non possa farcela.
per usare i filamenti a bobina bisogna quindi essere accorti in:

• tagliare segmenti di filamento lunghi dai 2 ai 5 metri,
• posizionare il filamento in modo che non penda sul cavo di alimentazione, in modo che non si intrecci con questo cavo e rompa il motore.
• controllare di tanto in tanto che modificando la posizione della penna, il filamento e il cavo di alimentazione non entrino in contatto, per lo stesso motivo su citato,
• la porzione di filamento al di fuori della penna non deve pendere per terra al di fuori del piano di lavoro, per non affaticare il motore.

Motivi per un uso delle temperature corrette: ogni tipologia di filamento ha una temperatura di utilizzo differente e ciò vale anche per filamenti di stesso materiale ma di marche differenti, quindi adeguare sempre la temperatura della penna per non aver problemi durante l' utilizzo. 
In caso di temperature eccessivamente elevate i rischi sono:

• emanazione fumi tossici, in alcuni casi molto più del normale, che in teoria non dovrebbe danneggiare la salute,
• rischio di arrivare al punto di ebollizione del filamento, quindi invece che estruderlo normalmente, il filamento surriscaldato potrebbe schizzare, ustionando l' utilizzatore della penna 3d.
• risultato del lavoro finale pessimo, perchè la plastica non viene estrusa alla sua temperatura ottimale.

In caso di temperature inferiori a quella ottimale:

• filamento non fuso abbastanza, quindi troppo denso e vischioso, con conseguente affaticamento del motore che traina il filamento e quindi possibile danneggiamento.
• risultato del lavoro finale pessimo, perchè la plastica non viene estrusa alla sua temperatura ottimale.

Colori disponibili: ogni tipo di materiale ha determinati colori disponibili, la maggior varietà si ha nei filamenti PLA ed ABS, in quanto più venduti e perchè il mercato non richiede colorazioni differenti da quella naturale per alcuni altri tipi di filamenti, in quanto rovinerebbero la bellezza degli oggetti creati.

NB: i colori essendo all' interno della plastica e creando legami chimici con il materiale che colorano, modificano anche notevolmente le caratteristiche del filamento, quindi a parità di materiale, e di marca, filamento giallo e il filamento rosso non avranno le stesse identiche caratteristiche.

Colori standard: sono tutti quei colori senza proprietà particolari, ogni marca ha i suoi, non esiste uno standard di colori per il riferimento, quindi per esempio il verde della ditta X, difficilmente avrà la stessa colorazione, del verde della ditta Y, inoltre solo in pochi casi si hanno più scelte di colori dalla stessa ditta, quindi difficilmente si troverà il verde chiaro e il verde scuro della ditta X, sarà molto più facile trovare il verde della ditta X che sarà molto chiaro e il verde della ditta Y che sarà molto scuro. Compradno filamenti da varie ditte ci si può creare una grossa varietà di colori nella nostra tavolozza, ma questo porta a due problemi: 

• i costi per crearsi una tavolozza ben fornita non sono bassi
• avere la tavolozza ben fornita è più un capriccio che una necessità, si può fare tanto anche senza avere sfumature differenti degli stessi colori,
• ogni ditta crea i propri filamenti non solo con colori differenti dalle altre, ma anche con temperature di estrusione differenti, quindi bisognerà cambiare temperatura ogni volta che si cambia il filamento con uno di una ditta differente, per non rovinare il lavoro e la penna e per non rischiare con la salute. 

Esempio di colori standard.

I colori fosforescenti, detti anche glow in the dark, cioè quelli che si illuminano al buglio sono solitamente un po' più costosi dei colori standard, la capacità di illuminarsi al buio compare qualche ora dopo il loro utilizzo quando il filamento è freddo, i colori sul mercato sono:

• bianco lattiginoso, al buio diventa verde,
• verde chiaro, al buio diventa verde ma un po' meno intenso del primo,
• azzurro, al buio diventa azzurro ghiaccio,
• rosa, al buio diventa rosso,
• giallo, al buio diventa giallo.

Tipologia di colore al momento disponibile solo su PLA e ABS.

Esempi più comuni di filamenti fosforescenti/glow in the dark, ovviamente il risultato nella realtà non è così forte.

I colori fluorescenti, cioè quelli che esposti alla luce UV si illuminano, i colori ad oggi disponibili sul mercato sono:

• giallo,
• verde,
• rosso, 
• blu.
• arancione.

Esposti alla luce UV si illuminano come esempio foto sotto.

Effetto ottenuto con esposizione ai raggi UV, nella realtà potrebbe essere inferiore.

Anche se molto belli ed esteticamente accattivanti, questi colori li ho subito abbandonati in quanto praticamente nessuno ha il casa una lampada di wood, cioè emettitrice di raggi UV per potersi godere gli effetti cromatici di questi filamenti.



trasparenti: cioè si intravade attraverso il filamento stampato una volta raffreddato, i colori possono essere:

• trasparente classico incolore,
• verde trasparente,
• giallo trasparente,
• blu trasparente,
• rosso trasparente.

Esempio filamento trasparente colorato.
In questo caso PLA.

Termocromatici: sono quei colori che a contatto con temperature più alte o più basse cambiano colorazione, quindi capita sempre che il filamento entra nella penna di un colore ed esce di un altro, poi via via solidificando si ritorna al colore originario, sono gli ultimi ad essere stati creati tra le tipologie di colori già viste, sono meno diffusi e solitamente un po' più cari, i colori disponibili sono:

• blu/bianco,
• grigio/bianco,
• giallo/verde,
• viola/rosa.

Ovviamente questo tipo di filamenti è molto interessante, il cambio di colore è una cosa che da bambini ha attirato tutti, ad esempio le macchinine che cambiavano colore, ovviamente le creazioni fatte con questi filamenti non potranno essere fragili, in quanto verrebbero molto toccate e immerse nell' acqua per fargli cambiare colore e se create belle ma fragili si romperebbero dopo pochissimo tempo.
Questo tipo di colore per ora si trova solo con filamenti ABS e PLA.

Esempio di due filamenti termocromatici.

Fotocromatici: i colori più nuovi, i primi messi in vendita sono stati commercializzati solo 2 mesi fa circa, hanno la caratteristica di cambiare colore al cambiare del tipo di illuminazione, i colori disponibili sono:

• da bianco blu, passando per tutte le gradazioni di azzurro,
• da bianco a viola, passando per tutte le gradazioni di rosa.

Questo tipo di colore è estremamente costoso, molto più di qualunque altro e per ora si trova solo con filamenti in PLA.

Esempio di filamento fotocromatico.

quando tratterò in dettaglio i vari materiali utilizzabili, specificherò i prezzi in quanto cambiano, non solo in base al tipo di colore, ma anche e soprattutto in base al materiale del filamento.