L'importanza della lubrificazione nelle stampanti 3D

La lubrificazione mira a ridurre l'attrito e l'usura tra una o entrambe le superfici interponendo tra esse una sostanza lubrificante.

Nella stampa 3D FDM/FFF, la corretta lubrificazione delle parti mobili della stampante 3D è essenziale, in quanto può influire direttamente sulla qualità finale dei pezzi stampati. Se le aste o i cuscinetti della stampante 3D sono poco lubrificati, il carrello di stampa può tendere a muoversi con urti e generare un rumore fastidioso. Ciò comporta una perdita di precisione nel posizionamento della testina di stampa.

Le parti principali di una stampante 3D FDM/FFF che devono essere lubrificate sono le barre filettate, gli alberi e i cuscinetti (a rulli e lineari).

Per scegliere un buon lubrificante, occorre innanzitutto identificare il tipo di movimento, la velocità, la temperatura, il carico e l'ambiente operativo. Gli oli e i grassi sono utilizzati come lubrificanti nella stampa 3D, anche se i principali vantaggi dei grassi rispetto agli oli, oltre all'assenza di perdite, sono la maggiore capacità di formare un film lubrificante che riduce l'attrito e l'usura dovuti al contatto metallo-metallo, la maggiore protezione contro la corrosione, le proprietà sigillanti che impediscono l'ingresso di contaminanti, la maggiore resistenza alle variazioni strutturali o di consistenza (tenacità), la possibilità di operare in condizioni estreme e infine la maggiore resistenza al deterioramento causato dalle alte temperature.

Per definizione, un grasso lubrificante è un materiale semifluido costituito da un agente addensante (65-95%), un olio di base (5-35%) e, di solito, da un certo numero di additivi (0-10%), come antiossidanti e agenti anticorrosivi.

Le principali proprietà di un grasso lubrificante sono le seguenti:

• Coerenza. Solidità del grasso. Misurato in base al grado di consistenza NLGI (National Lubricant Grease Institute).
• Fluidità. Pompabilità.
• Stabilità meccanica. Misura della variazione di consistenza dovuta all'uso.
• Punto di caduta. Temperatura alla quale diventa liquido.
• Pressione estrema. Capacità di sopportare carichi pesanti.
• Stabilità ossidativa. Resistenza al deterioramento dovuto alle alte temperature.
• Resistenza alla corrosione. Capacità di formare una pellicola protettiva contro l'ossidazione.
• Resistenza al dilavamento dell'acqua.
• Separazione dell'olio. Capacità di mantenere le proprietà lubrificanti e la consistenza.   

Tutti questi parametri sono più o meno importanti per la lubrificazione delle parti mobili delle stampanti 3D FDM/FFF. Oggi esistono grassi lubrificanti consigliati per la stampa 3D, come SuperLube o Magnalube. Il grasso sintetico SuperLube di grado NLGI 2 e con Syncolon (PTFE) è un lubrificante di alta qualità che protegge da attrito, usura, ruggine e corrosione. L'intervallo di lavoro del grasso va da -43°C a 232°C. Grazie a questo grasso, le parti mobili della stampante 3D dureranno più a lungo e la produttività aumenterà.

Per le stampanti 3D con base calda, si consiglia di utilizzare il lubrificante SuperLube o Magnalube ogni 75-100 ore di utilizzo sulle parti mobili che ricevono calore diretto dalla base. Sulle stampanti 3D che non hanno una base calda, o sulle parti che non sono esposte alle radiazioni di calore della base, si raccomanda di utilizzare il lubrificante ogni 200 - 250 ore di utilizzo.  È inoltre importante applicare il grasso lubrificante SuperLube su una superficie asciutta, pulire i punti di ingrassaggio prima di applicare il grasso per evitare contaminazioni e non utilizzare questo grasso su un altro grasso.