Che materiali utilizzare per la stampa 3D. Guida ai filamenti
Prima di stampare un oggetto è necessario scegliere a priori che materiale utilizzare per la stampa 3D.
I filamenti che possono essere utilizzati nella maggior parte delle stampanti 3D presentano una sezione di 1,75 mm. Esistono svariati tipi di filamento, i quali verranno scelti in base alle nostre esigenze.
Analizziamo nel dettaglio i diversi filamenti maggiormente adoperati:
Filamenti comuni per la stampa 3D
- PLA (acido polilattico): Il materiale più utilizzato per la stampa 3D sia per la sua semplicità di utilizzo e sia per il prezzo economico. Il PLA è un materiale organico di origine vegetale e per questa sua caratteristica rientra nella categoria bio-sostenibile. Durante la fase di raffreddamento l’oggetto subisce una riduzione del 3%. Il processo di biodegradazione, che varia da 1 a 4 anni, inizia in particolari circostanze, quando il materiale si trova in ambienti che presentano un umidità superiore al 20% e temperatura superiore ai 60°.
I PLA più economici causano rotture improvvise del filamento durante la stampa, presentano una sezione discontinua e causano un effetto ragnatela (chiamato Oozing) risolvibile attraverso un settaggio ad oc dello slycer.
Per la stampa ottimale del PLA bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 190 ai 210 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: dai 50 ai 60 gradi
- ABS (acrilonitrile butadiene stirene): Questo materiale presenta delle buone caratteristiche meccaniche. È leggero, rigido ed è durevole nel tempo. Aspetto da non sottovalutare è che richiede un’ambiente ben areato in quanto durante l’estrusione produce fumi tossici che possono essere nocivi per la salute.
Per la stampa ottimale dell’ABS bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 220 ai 240 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: dagli 80 ai 100 gradi
- PETG (Polietilene Tereftalato Glicole): Il PETG è il giusto compromesso tra PLA e ABS. Rispetto al PLA presenta una maggiore resistenza meccanica e non soffre del fattore di riduzione del 3% e rispetto all’ABS non produce fumi tossici durante la stampa. Esistono in commercio diversi colori di PETG compreso quello trasparente.
Per la stampa ottimale del PETG bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 220 ai 240 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: 70 gradi
Filamenti flessibili per la stampa 3D
- Nylon: Il Nylon presenta una resistenza meccanica superiore sia del PLA che dell’ABS ed è durevole nel tempo. Il suo più grande difetto, che fa preferire l’utilizzo di altri filamenti, è la sua grande difficoltà ad essere stampato.
Per la stampa ottimale del Nylon bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 220 ai 250 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: dai 60 agli 80 gradi
- TPU (Poliuretano termoplastico): Materiale molto interessante, che per la sua caratteristica elastica, rientra all’interno della categoria dei filamenti flessibili (effetto gomma).
Per la stampa ottimale del TPU bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 190 ai 230 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: dai 20 ai 70 gradi
Filamenti idrosolubili per la stampa 3D
- PVA (alcol polivinilico): Questo materiale si contraddistingue dagli altri filamenti per la sua caratteristica di essere idrosolubile. Infatti, messo in acqua inizierà a sciogliersi. Per questa sua caratteristica viene utilizzato per realizzare gli elementi di supporto durante la stampa (da utilizzare in presenza di doppio estrusore).
Per la stampa ottimale del PVA bisogna settare determinati parametri:- Temperatura estrusore: dai 180 ai 220 gradi
- Temperatura del piatto di stampa: dai 50 ai 60 gradi
N.B. Questi valori descritti sono indicativi. Controllate sempre i consigli sulle temperature dell’estrusore e del piatto di stampa forniti dal produttore dei filamenti e che troverete scritti sulle loro confezioni.
Stampante 3D: quale scegliere
In commercio esistono diversi modelli di stampanti 3D, che a loro volta si inseriscono all’interno di due grandi macro-categorie:
- Catersiana: Le stampanti cartesiane, cosi come ci suggerisce il nome, usano come assi di riferimenti per la stampa gli assi X – Y – Z. Ciò vuol dire che l’estrusore e il piatto di stampa (chiamato Hotbed) si muoveranno lungo questi assi a seconda del modello di stampante 3D. Nella maggior parte delle stampanti cartesiane l’estrusore si muoverà lungo gli assi X e Z, mentre il piatto di stampa si muoverà lungo l’asse Y.
- Delta: le stampanti delta, a differenza delle stampanti cartesiane che si muovono lungo gli assi X – Y – Z, sono costituite da 3 bracci, ognuno dei quali è dotato di un proprio motore che farà muovere l’estrusore nello spazio, invece, il piatto di stampa (chiamato Hotbed) resterà fermo.
La differenza sostanziale tra le due stampanti è sia concettuale che di meccanica strutturale.
Stampante Delta o Cartesiana?
Analizziamo in breve i pro e i contro che contraddistinguono le due stampanti
Pro e contro della stampante 3D Cartesiana
| PRO |
| Area di stampa maggiore (sfrutta l’intera superficie del piatto di stampa) |
| Facile da calibrare |
| Ridotte vibrazioni |
| Ideale per stampare forme squadrate |
| Più semplice da montare (nel caso in cui si compri un kit) |
| CONTRO |
| Velocità di stampa |
| Maggiore difficoltà nel realizzare forme curve |
| Limitata in altezza |
Pro e contro della stampante 3D Delta
| PRO |
| Velocità di stampa |
| Ideale per realizzare forme curve |
| Si possono stampare oggetti molto alti |
| CONTRO |
| Area di stampa minore (l’oggetto è inscritto all’interno del piatto circolare) |
| Difficile da calibrare |
| La struttura oblunga della stampante aumenta le vibrazioni man mano che si sale in altezza |
| Maggiore difficoltà nel realizzare forme squadrate |
| Più laboriosa da montare (nel caso in cui si compri un kit) |
Considerazioni per scegliere la giusta stampante 3D
Prima di scegliere che tipo di stampante comprare occorre considerare 4 aspetti fondamentali:
- La propria manualità (nel caso si monti un kit)
- Che tipi di oggetti si devono stampare
- La grandezza degli oggetti da realizzare
- Il tempo che richiede la calibrazione e la manutenzione
Per concludere possiamo affermare che non esiste una stampante migliore di un’altra, ma esisterà una stampante che sarà più funzionale alle nostre esigenze.