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Come scegliere i materiali per la stampa 3d

Per una stampa 3d di qualità è fondamentale sapere a quali materiali fare riferimento, anche in base alle esigenze da soddisfare: proviamo a scoprirne di più.

Nell’ambito della stampa 3d, un ruolo di fondamentale importanza è quello che viene rivestito dai materiali industriali ad alte prestazioni. Si tratta di materiali dalle proprietà notevoli, a volte perfino superiori a quelle dell’alluminio o di altri metalli. Occorre considerare, tuttavia, che essi necessitano di temperature di processo particolarmente elevate: camera di stampa riscaldata a 90 gradi, piatto a 130 gradi e ugello oltre i 400 gradi. Proprio per questo motivo non si può impiegare una stampante 3d casalinga, ma c’è bisogno di macchinari industriali che siano in grado di arrivare alle temperature in questione e di assicurare la ripetibilità delle condizioni di processo affinché si possa arrivare ai risultati desiderati.

Le poliammidi e il Nylon PA12

Della famiglia delle poliammidi, per esempio, fa parte il Nylon PA12, che è un materiale con una buona resistenza alla trazione, proprietà meccaniche più che discrete e ottima tenacità. Ancora, vale la pena di citare la buona duttilità e la buona elasticità, come pure la buona resistenza a temperature fino a 120 gradi. Certo, il Nylon PA12 ha anche dei potenziali punti deboli: in particolare, a causa della sua igroscopicità – vale a dire l’assorbimento di umidità dall’aria – può essere complicato da processare in maniera adeguata. Inoltre, i ritiri nel corso della stampa possono essere causa di distacchi dalla piattaforma o di deformazioni.

I materiali di supporto

Vale la pena di citare i materiali di supporto, grazie a cui è possibile dar vita a componenti che hanno caratteristiche geometriche tali che non potrebbero essere ottenute, appunto, non usando strutture di supporto. La loro rimozione è semplice, e in molti casi avviene per dissoluzione. Sono del tutto solubili in acqua BVOH e PVA, che per di più risultano compatibili con una gamma molto vasta di materiali. HIPS, invece, può essere dissolto unicamente con un solvente che prende il nome di limonene.

Qual è il materiale più economico

Il materiale più economico da usare per una stampante 3d è senza dubbio il PLA, che si fa apprezzare per la semplicità di stampa. Esso, inoltre, mette a disposizione una gamma molto ampia di finiture a basso costo, e non a caso viene utilizzato dalla community maker per molti prototipi concettuali. Grazie al PLA è possibile avere delle prime copie in poco tempo, così che si possano valutare le geometrie e le dimensioni dei componenti e testare gli assemblaggi. Va rilevato, tuttavia, che le sue proprietà termiche e meccaniche sono limitate.

Come ottenere le prestazioni migliori

Se con una stampante 3d si è interessati a ricercare le migliori prestazioni, conviene optare per il Nylon PA12 a cui aggiungere la fibra di carbonio. Si ha a che fare, così, con una soluzione ottima per prototipi funzionali, in virtù delle proprietà meccaniche termiche eccellenti; inoltre, attraverso il post processing si può beneficiare di una finitura degna di nota. È vero che questo materiale risulta a volte limitato dai requisiti di stampa e che ha un costo alto; ma ciò non toglie che si tratti di una soluzione ideale per parecchie applicazioni.

Il PEEK e le sue proprietà

Infine in questa rassegna è bene menzionare il PEEK, consigliato in tutte le occasioni in cui il costo e i requisiti di stampa non rappresentano un problema. Si tratta di una scelta raccomandata per la libertà di design che assicura, tipica dell’additive manufacturing. Inoltre, alcune proprietà di questo polimero sono perfino superiori a quelle di alcune leghe non ferrose.