Una breve guida alla
stampa 3D
Con la tecnologia di stampa 3D è possibile creare prototipi e componenti in modo rapido ed economico per una vasta gamma di applicazioni diverse.
Tuttavia, la scelta del giusto metodo di stampa 3D è solo una parte del processo. Infatti, sono principalmente i materiali utilizzati a determinare le caratteristiche funzionali e meccaniche desiderate, nonché l'aspetto estetico degli oggetti realizzati.
In questa guida sui materiali per la stampa 3D vengono presentati i polimeri e i metalli più comuni, confrontandone le proprietà e i campi di applicazione.
Inoltre, imparerete come scegliere il materiale più adatto al vostro progetto per ottimizzare sia le prestazioni sia l'aspetto estetico.
Di seguito, un video su YouTube del produttore Formlabs, noto nel mercato della stampa 3D per le sue innovazioni nei nuovi materiali.
Tipi di materiali plastici
Esistono due principali tipi di materiali plastici:
I materiali plastici più comunemente utilizzati sono i termoplastici.
La loro principale caratteristica distintiva rispetto ai termoindurenti è la capacità di fondere e solidificare più volte.
I termoplastici vengono riscaldati e modellati nella forma desiderata. Questo processo è reversibile poiché, a livello chimico, non si formano legami permanenti.
Pertanto, i termoplastici possono essere fusi e riutilizzati. Spesso vengono paragonati al burro, poiché anch'esso può fondere, solidificare e rifondere.
Tuttavia, ad ogni fusione le proprietà cambiano leggermente.
I termoindurenti, al contrario, mantengono permanentemente la loro forma solida dopo l'indurimento.
I polimeri nei termoindurenti si reticolano durante l'indurimento, che avviene mediante calore, luce o radiazione idonea. I termoindurenti, quando esposti al calore, si decompongono invece di fondere e non si riformano una volta raffreddati.
Il riciclo dei termoindurenti e il ritorno del materiale ai suoi componenti di base non sono quindi possibili. I termoindurenti possono essere paragonati all'impasto di una torta: una volta che è stata cotta, non può più essere riportata al suo stato iniziale di impasto.
Processo di stampa 3D per materiali plastici
I tre processi di stampa 3D più diffusi per i materiali plastici sono i seguenti:
Fusione a deposizione modellata (FDM, "Fused Deposition Modeling"): il filamento termoplastico viene fuso, estruso attraverso un ugello di stampa e sovrapposto strato dopo strato nell'area di costruzione.
Stereolitografia (SLA): utilizza un laser per solidificare resine liquide termoindurenti in parti solide. Questo processo è noto come fotopolimerizzazione.
Sinterizzazione laser selettiva (SLS): un laser ad alta potenza fonde piccole particelle di polvere termoplastica.
Offriamo i primi due metodi per la stampa 3D:
FDM, il processo di stampa 3D più comune sul mercato.
SLA, che utilizza un laser per solidificare resina liquida.
Se avete bisogno di parti specifiche con il metodo SLS, possiamo comunque fornire assistenza.
Materiali popolari per la stampa 3D FDM
Robusto e durevole, resistente al calore e agli urti:
Utilizziamo l'ABS per prototipi funzionali.
L'ABS è il materiale impiegato nella maggior parte delle parti in plastica delle automobili.
Ad esempio, utilizziamo l'ABS per le basi delle nostre lampade da comodino.
Resistenza all'umidità e ai prodotti chimici,
Alta trasparenza, idoneo al contatto alimentare (entro certi limiti).
Il PETG è un materiale facile da lavorare, soprattutto perché disponibile anche in versione riciclata, in cui le vecchie bottiglie in PET vengono trasformate in nuova plastica.
Il materiale FDM più facile da usare:
Rigido, resistente ma fragile, bassa resistenza al calore e ai prodotti chimici.
Biodegradabile, inodore.
Utilizziamo il PLA principalmente per articoli decorativi, come ad esempio le nostre lampade da comodino.
Flessibile ed elastico, resistente agli urti, eccellente assorbimento delle vibrazioni.
Utilizziamo il TPU principalmente nel settore dei droni FPV, poiché deve resistere agli urti.
Il TPU è anche ideale per stampare custodie protettive, ad esempio per una GoPro.
Rigido, resistente o estremamente robusto. Compatibile solo con alcune apparecchiature industriali costose.
Prototipi funzionali come supporti, attrezzature e utensili.
Questo materiale non è disponibile a magazzino, poiché il prezzo al kg può essere estremamente elevato.
Grazie al nostro partner, possiamo tuttavia ottenerlo in pochi giorni e produrre il componente desiderato per voi.
Stampa 3D SLA
La stereolitografia è stata la prima tecnologia di stampa 3D al mondo, inventata negli anni '80.
Rimane tuttora una delle tecnologie più popolari tra gli utenti professionali.
Le parti prodotte con SLA offrono la massima risoluzione e precisione, i dettagli più fini e le superfici più lisce tra tutte le tecnologie di stampa 3D per materiali plastici. La stampa 3D con resina è una soluzione eccellente per prototipi dettagliati con tolleranze ridotte e superfici lisce, oltre che per componenti funzionali come stampi, modelli e pezzi destinati al consumo finale.
Le parti realizzate con SLA possono essere rifinite tramite lucidatura, verniciatura, rivestimento e altro, ottenendo così componenti pronti per la presentazione con finiture di alta qualità.
Le parti stampate in SLA sono isotrope: la loro resistenza rimane invariata indipendentemente dall'orientamento, grazie ai legami chimici tra i vari strati di stampa. Questo consente di ottenere componenti con proprietà meccaniche prevedibili, ideali per applicazioni come supporti, attrezzature, parti finali e prototipi funzionali.
Materiali popolari per la stampa 3D SLA
Resine standard
Ad alta risoluzione, con superfici lisce e opache.
Adatto per:
Modelli concettuali
Prototipi dimostrativi
Utilizziamo principalmente questo materiale, poiché i costi sono relativamente contenuti rispetto ad altri materiali SLA.
High Temp Resin
Alta resistenza alle alte temperature,
Elevata precisione per flussi di aria calda, gas e liquidi.
Adatto per:
Supporti, involucri e dispositivi resistenti al calore
Stampi e inserti
L'unico materiale veramente trasparente per la stampa 3D.
Può essere levigato fino a raggiungere una trasparenza completa, ideale per parti con trasparenza ottica.
Resina molto difficile da lavorare, poiché le impostazioni della stampante devono essere estremamente precise per ottenere una buona trasparenza, richiedendo molta post-elaborazione.
Materiali resistenti, robusti, funzionali e dinamici
Resistono a compressioni ripetute, stiramenti, flessioni e urti senza rompersi.
Numerosi materiali con proprietà simili a quelle dell'ABS e del PE.
Adatto per:
Supporti e dispositivi
Giunzioni
Prototipi resistenti all'usura
Resine per gioielleria
Materiali per microfusione e stampi con gomma vulcanizzata.
Adatti per:
Fusione semplice con dettagli fini e alta stabilità delle forme
Modelli di prova
Modelli master per stampi riutilizzabili
Gioielli personalizzati
Flessibilità simile a gomma, TPU o silicone
Resiste a flessioni e compressioni
Sopporta deformazioni ripetute senza crepe.
Adatto per:
Sviluppo di prototipi di beni di consumo
Elementi conformi per applicazioni robotiche
Dispositivi medici e modelli anatomici
Oggetti di scena e modelli per effetti speciali
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