Quale materiale uso per la mia stampante?

Il numero di tecnologie di produzione additiva nella stampa 3D è in costante aumento e sono disponibili sempre più materiali, dai termoplastici standard alle polveri metalliche. La scelta del materiale giusto dipende dall’uso previsto: ogni classe di materiale ha vantaggi e svantaggi propri. Il secondo fattore importante è l’hardware: non tutte le stampanti possono lavorare con ogni materiale.

Materiali plastici (FDM)

FDM (Fused Deposition Modeling) è uno dei metodi di stampa 3D più conosciuti e sta guadagnando popolarità anche nel settore hobbistico.

I filamenti plastici come PLA, PETG, ABS e molte altre composizioni differiscono per proprietà come resistenza agli agenti atmosferici, resistenza ai raggi UV o resistenza chimica. In comune hanno che, con le impostazioni di temperatura adeguate, possono essere modellati in un pezzo nella stampante 3D.

In parole semplici: la plastica viene fusa e depositata strato dopo strato. Più sottile è lo spessore dello strato, meno gli strati singoli sono visibili a occhio nudo, ma il tempo di stampa aumenta notevolmente. Anche il riempimento (infill) e lo spessore delle pareti influenzano ulteriormente il tempo di stampa.

Il filamento dovrebbe essere conservato il più possibile asciutto, ad esempio in una scatola con essiccante, poiché le plastiche assorbono generalmente umidità dall’aria, il che si riflette negativamente sulla qualità di stampa. Per questo si consigliano anche scatole asciugatrici riscaldate.

Per gli estrusori Bowden si consiglia di alimentare il filamento lateralmente, mentre per un estrusore diretto è preferibile un’alimentazione dall’alto.

I filamenti elastici come il TPU possono essere stampati solo con limitazioni con un estrusore Bowden: il lungo percorso tra le ruote di trascinamento e l’hotend può far sì che il filamento flessibile non abbia abbastanza forza per essere spinto con affidabilità attraverso l’ugello, attorcigliandosi invece nel tubo in PTFE.

Resina (SLA)

SLA (Stereolitografia) è uno dei metodi di stampa 3D più antichi e il suo principio di base è rimasto quasi invariato.

La resina (di solito con una lunghezza d’onda di esposizione intorno a 405 nm) viene versata in un contenitore. Dopo l’avvio della stampa, la piattaforma di costruzione si abbassa nel contenitore e si ferma allo spessore del primo strato. Da sotto, la luce UV indurisce lo strato corrispondente sulla piattaforma. La stampa si costruisce così strato dopo strato, fino a quando l’oggetto finito pende capovolto dalla piattaforma e può essere rimosso con una spatola.

L’oggetto finito deve poi essere lavato in una stazione Wash&Cure con IPA e successivamente post-indurito con luce UV.

Con questo metodo si possono realizzare sia sculture dettagliate sia parti funzionali resistenti. La resina utilizzata è disponibile in molti colori, e anche resine trasparenti o flessibili possono essere stampate bene con le impostazioni appropriate.

Metallo (SLM/DMLS)

Per i pezzi in metallo si utilizzano processi come SLM (Selective Laser Melting) o DMLS (Direct Metal Laser Sintering), spesso indicati semplicemente come "stampa 3D in metallo".

In parole semplici: con una spatola il metallo in polvere viene distribuito strato dopo strato e dopo ogni passaggio viene completamente fuso da un laser, costruendo così l’oggetto strato dopo strato.

Alla fine rimane un grande vano di costruzione pieno di polvere, dal quale gli oggetti finiti devono essere estratti con apposite apparecchiature di aspirazione e spazzole. La polvere non fusa funge anche da materiale di supporto per l’oggetto e può essere in parte riutilizzata.

Con questo metodo si possono realizzare geometrie molto complesse con alta qualità di serie raggiungibile. I costi di acquisto delle macchine e degli accessori necessari sono ancora elevati, perciò questo processo è adatto soprattutto ad applicazioni industriali e commerciali.

Ceramica

Anche materiali ceramici come l’argilla possono essere lavorati oggi con processi SLA, DLP, FDM, Binder-Jetting e SLS adattati. La stampa ceramica si è sviluppata negli ultimi anni come opzione di produzione aggiuntiva per vari settori, ma viene ancora utilizzata molto meno rispetto alla stampa in plastica o resina.

Domande frequenti (FAQ)

Qual è il materiale più adatto per i principianti?

FDM con filamento PLA è l’ingresso più semplice: costi di acquisto bassi, facile da usare.

La stampa 3D in metallo è accessibile agli utenti privati?

Attualmente quasi no: i costi elevati per macchine e accessori rendono questi processi rilevanti soprattutto per l’industria e il commercio.