6 modi per realizzare parti traslucide e trasparenti

Se avete bisogno di un pezzo che lasci passare la luce, avete alcune opzioni. Che si tratti di lenti, coperture o pannelli espositivi, la scelta del metodo giusto è importante.

In questo articolo affronteremo 6 modi per realizzare parti traslucide e trasparenti.

Che cos'è un materiale trasparente?

Un materiale trasparente lascia passare completamente la luce, senza disperderla o bloccarla. Non assorbono molta luce visibile, il che li rende trasparenti.

Anche i materiali trasparenti seguono le regole della rifrazione (piegatura della luce). Di solito appaiono come un unico colore, ma alcuni possono mostrare un mix di colori, creando un bellissimo spettro.

Molti liquidi sono altamente trasparenti perché non presentano difetti interni come crepe o spazi vuoti. Alcuni materiali lasciano passare quasi tutta la luce con una riflessione minima. Si tratta dei cosiddetti materiali otticamente trasparenti. Ne sono un esempio il vetro piano e l'obiettivo di una macchina fotografica.

Che cos'è un materiale traslucido?

I materiali traslucidi lasciano passare la luce, ma non così chiaramente come quelli trasparenti. Diffondono la luce, facendo apparire sfocati gli oggetti che si trovano dall'altra parte. Non sempre seguono le regole della rifrazione. Questo accade a causa del modo in cui la luce interagisce con la superficie del materiale, causando la dispersione di parte della luce.

I materiali traslucidi non sono chiari come quelli trasparenti perché assorbono più luce. Ne sono un esempio il vetro smerigliato, il vetro colorato e la carta oleata.

Parti traslucide e trasparenti

I materiali trasparenti e traslucidi lasciano passare la luce, ma non sono la stessa cosa. Ecco come si differenziano:

Perché scegliere parti traslucide e trasparenti?

Sono molte le ragioni per cui i progettisti di prodotti scelgono di rendere trasparenti le parti. Guardatevi intorno: probabilmente vedrete qualcosa di trasparente o traslucido, come una finestra, un bicchiere di plastica o un contenitore per alimenti.

Ci sono tre ragioni principali per utilizzare materiali trasparenti:

Per vedere attraverso di essa

Alcuni oggetti devono essere chiari per poter vedere cosa c'è dietro. Si tratta di finestre, occhiali, scatole di plastica e portadocumenti. Di solito sono completamente trasparenti, il che significa che è possibile vedere chiaramente tutto ciò che si trova dietro di loro.

Per far passare la luce

Alcuni oggetti devono essere trasparenti, non per la vista umana, ma per consentire il passaggio della luce. Ne sono un esempio i pannelli delle serre, i pannelli solari e i terrari. Rientrano in questa categoria anche oggetti come le coperture delle torce o dei fari dell'auto. Non devono essere completamente trasparenti, ma devono lasciar passare la luce.

Per gli sguardi

A volte, le parti trasparenti vengono utilizzate solo perché hanno un bell'aspetto. Non hanno un motivo funzionale, ma rendono i prodotti più interessanti. Ne sono un esempio le console di gioco trasparenti, gli orologi, gli strumenti musicali, le borse di design e alcune maniglie di utensili.

6 modi per realizzare parti traslucide e trasparenti

Ecco sei modi per produrre pezzi trasparenti e traslucidi di alta qualità:

1. Stampa 3D SLA

La stampa 3D con stereolitografia (SLA) utilizza un laser per indurire la resina liquida in una forma solida. Questo metodo produce parti lisce e dettagliate, ma all'inizio possono sembrare smerigliate. Per renderli chiari, è necessario carteggiare, lucidare e applicare una vernice trasparente.

2. Lavorazione CNC

Lavorazione CNC taglia pezzi da un blocco solido di materiale. Funziona bene per la realizzazione di pezzi super chiari, soprattutto con l'acrilico o il policarbonato. La lucidatura è necessaria per rimuovere i segni degli utensili e rendere il pezzo completamente trasparente.

3. Colata di uretano

La colata di uretano versa plastica liquida in stampi di silicone per creare pezzi trasparenti. Questo metodo è ottimo per realizzare piccoli lotti di pezzi che assomigliano alla plastica stampata a iniezione.

4. Stampaggio a iniezione

Stampaggio a iniezione fonde la plastica e la inietta in uno stampo. Questo è il modo migliore per realizzare un gran numero di pezzi trasparenti, resistenti e lisci.

5. Colata sotto vuoto

La colata sotto vuoto è simile alla colata di uretano, ma rimuove le bolle d'aria utilizzando il vuoto. In questo modo i pezzi diventano più lisci e chiari.

6. Jetting di materiale (stampa 3D)

Il getto di materiale spruzza la resina liquida in piccole gocce, che vengono indurite dalla luce UV. Questo metodo è ottimo per realizzare parti dettagliate e trasparenti, ma per ottenere una trasparenza totale è necessaria la lucidatura.

Materiali utilizzati per le parti traslucide e trasparenti

Esistono diversi materiali per la realizzazione di pezzi traslucidi e trasparenti, a seconda del processo di produzione. Nella tabella seguente sono riportati esempi di materiali per ciascun processo.

Fattori da considerare nella scelta del materiale per le parti traslucide e trasparenti

Quando si scelgono i materiali per le parti traslucide e trasparenti, è bene tenere a mente questi quattro fattori:

Chiarezza ottica: Assicurarsi che il materiale consenta alla luce di passare chiaramente attraverso di esso. Ad esempio, acrilico (PMMA) è noto per la sua eccellente limpidezza, quindi è ideale per le applicazioni che richiedono trasparenza.

Resistenza meccanica: Considerate quanto forte e durevole deve essere il materiale. Materiali come il policarbonato offrono un'elevata resistenza agli urti e sono adatti ad applicazioni in cui la durata è essenziale.

Resistenza termica: Pensate alle temperature a cui il materiale andrà incontro. Alcuni materiali possono sopportare temperature più elevate senza perdere le loro proprietà.

Resistenza ai raggi UV: Se il pezzo sarà esposto alla luce del sole, scegliere un materiale che resista ai raggi UV per evitare l'ingiallimento o la degradazione nel tempo.

Progettazione e assemblaggio di parti traslucide e trasparenti

Quando si realizzano parti traslucide e trasparenti, è necessario scegliere il materiale, la forma e l'assemblaggio giusti, come spiegato di seguito:

Esigenze di trasparenza

Pensate a quanto deve essere chiaro il vostro materiale in base al suo aspetto e al suo funzionamento. Se si producono strumenti ottici, il materiale deve essere molto chiaro e senza distorsioni. Per oggetti come gli schermi dei telefoni, sono necessarie sia la chiarezza che la durata.

Per ottenere una buona trasparenza, scegliete materiali con un colore naturale minimo o nullo e utilizzate additivi che favoriscano il passaggio della luce. Provare diversi materiali ed eseguire simulazioni può aiutare ad assicurarsi che il progetto appaia bene con diverse illuminazioni.

Forma e dimensioni contano

Le dimensioni e la forma del pezzo possono influenzare la facilità di realizzazione e la trasparenza del materiale. Forme complicate o grandi dimensioni possono causare problemi come un raffreddamento e una piegatura non uniformi, che possono far apparire il materiale torbido.

Per evitare questo problema, cercate di mantenere le pareti sottili e di evitare gli spigoli vivi, in modo che la luce possa passare più agevolmente. L'uso di strumenti di prova e di prototipi può aiutarvi a trovare il design migliore, mantenendo il vostro pezzo resistente.

Giunzione e assemblaggio

Se il pezzo si collega ad altri materiali, è necessario assicurarsi che rimanga pulito. Utilizzate metodi di sigillatura come l'incollaggio o la saldatura a ultrasuoni per tenere lontana la polvere e impedire che la luce si disperda.

Quando si progetta il pezzo, è necessario pianificare le guarnizioni e le tenute in modo che tutto si adatti bene e rimanga trasparente. Una pianificazione accurata consente di evitare problemi che potrebbero rendere il materiale meno trasparente.

Post-processi per parti traslucide e trasparenti

Dopo aver realizzato parti trasparenti e traslucide, spesso sono necessari ulteriori passaggi per migliorarne l'aspetto e la chiarezza. Di seguito viene illustrato come lucidare e aggiungere colore alle parti trasparenti.

Levigatura

La levigatura è un processo che prevede l'uso di materiali ruvidi come la carta vetrata per lisciare una superficie. In questo modo si crea la giusta consistenza prima di altre fasi di finitura come la lucidatura, la verniciatura o la sabbiatura.

Se il pezzo ha una forma complessa, la levigatura può ancora essere utile, anche se è difficile ottenere una finitura completamente trasparente. Tuttavia, con uno sforzo sufficiente, si può ottenere una finitura trasparente come il vetro.

Lucidatura e fumigazione

La lucidatura rende la superficie più liscia, ma non modifica la forma o le dimensioni del pezzo. Funziona bene per i pezzi acrilici SLA e CNC, rendendoli più lucidi e trasparenti. Tuttavia, i pezzi CNC realizzati in PC o PS possono apparire ancora torbidi dopo la lucidatura. In questi casi, la fumigazione con acetone può contribuire a renderli molto più chiari.

Verniciatura o rivestimento a spruzzo

Se avete bisogno di parti trasparenti o colorate, come fari rossi trasparenti o disegni strutturati, potete usare la verniciatura a spruzzo. Questo metodo è spesso utilizzato prima della produzione di massa con lo stampaggio a iniezione.

Regolando la posizione, il colore e lo spessore della vernice, si possono creare effetti diversi. La verniciatura a spruzzo è anche un modo rapido per rendere un oggetto più lucido e trasparente, nascondendo gli strati e proteggendo dall'esposizione ai raggi UV.

Rivestimento in resina

Per ottenere una finitura più chiara e liscia, soprattutto sulle superfici piane, è possibile applicare uno strato sottile di resina. Questo metodo aiuta a rimuovere graffi e punti irregolari. È sufficiente applicare la resina con una siringa, lasciandola distribuire uniformemente sul pezzo. Quanto più sottile e uniforme è lo strato, tanto migliori saranno i risultati.

Colorazione

Invece di limitarsi a lucidare, è possibile aggiungere colore alle parti trasparenti per ottenere un aspetto più attraente. Durante lo stampaggio, è possibile miscelare texture, additivi o coloranti. I metodi di colorazione più comuni per i pezzi lavorati a CNC includono la colorazione, la sabbiatura e la verniciatura con texture. Spesso si utilizzano colori primari come il rosso, il verde e il blu, ma è possibile mescolare anche colori secondari.

Dove si usano le parti traslucide e trasparenti?

Questi sono alcuni esempi di oggetti in cui sono necessarie parti trasparenti e traslucide:

Parti trasparenti:

• Vetro (finestre, occhiali)
• Prisma
• Obiettivo della fotocamera
• Vasca dei pesci
• Schermo del computer (se in vetro)
• Timer a sabbia (parte in vetro)

Parti traslucide:

• Bottiglia di plastica colorata
• Palloncino colorato
• Vetro colorato o smerigliato
• Carta da lucido
• Occhiali da sole

Conclusione

Il modo migliore per realizzare parti chiare dipende dal progetto. Per i prototipi, utilizzare la stampa 3D SLA o il getto di materiale: consentono di ottenere parti lisce e dettagliate, ma possono richiedere una lucidatura. Per pezzi chiari e resistenti, scegliere la lavorazione CNC o lo stampaggio a iniezione. La lavorazione CNC offre un'elevata nitidezza, mentre lo stampaggio a iniezione è più indicato per i grandi lotti.

Se avete bisogno di pochi pezzi, l'uretano o la colata sotto vuoto funzionano bene. Creano pezzi lisci e trasparenti, ma non sono resistenti come quelli stampati a iniezione.

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