Confronto di materiali di stampa 3D

Il miglior materiale di stampa 3D per qualsiasi lavoro dipende essenzialmente dall'applicazione desiderata. I materiali di stampa 3D offrono attributi che vanno da proprietà meccaniche di qualità superiore a texture e colori di estremo realismo.

Termoplastiche

Le termoplastiche sono utilizzate in molte applicazioni diverse, dai beni di consumo alle parti di produzione, e sono sicuramente alcuni dei materiali di stampa 3D più diffusi. Le termoplastiche sono ideali per applicazioni di tipo industriale come prototipazione rapida, attrezzaggio e parti di produzione.

Esiste una vasta gamma di materiali termoplastici che comprende opzioni a basso costo, biodegradabili e ad alte prestazioni. Molti, per le loro caratteristiche di rigidezza, robustezza e, al contempo, leggerezza, rappresentano un'alternativa economica all'utilizzo dei metalli. Altri, come il TPU, assomigliano alla gomma e sono resistenti nel tempo.

Materiali termoplastici comuni:

  • ABS

    L'Acrilonitrile Butadiene Stirene è un polimero termoplastico. È una plastica leggera, robusta ed economica che resiste alle alte temperature. L'ABS viene utilizzato in molti settori per una grande varietà di applicazioni, dai giocattoli per bambini allo stampaggio a iniezione.

  • PLA

    L'Acido PoliLattico è un poliestere rigido e traslucido ricavato da fonti rinnovabili come l'amido vegetale. Trattandosi di un materiale economico, biodegradabile e disponibile in molti colori, viene generalmente utilizzato per la prototipazione rapida e la progettazione concettuale.

  • Nylon

    Il nylon è un materiale estremamente robusto e durevole, con un elevato rapporto forza/flessibilità. Offre un'eccellente resistenza all'impatto e una buona resistenza chimica, che ne consente l'utilizzo in molte applicazioni industriali, comprese parti funzionali.

  • Materiali flessibili

    Le termoplastiche flessibili mescolano gomma e plastica rigida per dare vita a un materiale che riunisce le caratteristiche di entrambe. Questi materiali, noti con gli acronimi TPE (elastomero termoplastico) o TPU (poliuretano termoplastico), sono estremamente resistenti e flessibili, e vengono utilizzati per parti funzionali in applicazioni industriali e di consumo.

La Daihatsu Motor Company utilizza materiale termoplastico ASA per stampare in 3D "effect skins" personalizzati per il suo veicolo

La China Eastern Airlines utilizza la resina ad alte prestazioni ULTEM™ 9085 per la fabbricazione di prodotti finali come questi supporti per le flight bag.

Metalli

La stampa 3D con i metalli offre un'alternativa alle tecniche di fabbricazione tradizionali. Tecnologie come la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) utilizza laser ad alta potenza per sinterizzare polveri di metallo fine in oggetti solidi. Questo permette di realizzare parti metalliche altamente complesse impossibili da ottenere con la lavorazione tradizionale.

I metalli più comuni utilizzati nella stampa 3D comprendono metalli industriali tipici come l'acciaio inossidabile, l'alluminio e il titanio, ma anche metalli preziosi come l'oro e l'argento sterling.

In alternativa, la polvere di metallo può essere aggiunta alla plastica per ottenere filamenti compositi. Questi filamenti possono essere utilizzati con una stampante 3D tradizionale per creare parti con l'aspetto e il peso del metallo.

Fibra di carbonio

La fibra di carbonio è fino a cinque volte più robusta dell'acciaio e pesa meno della metà, motivo per cui è particolarmente richiesta in settori come quello aerospaziale o automobilistico.

Nella stampa 3D la fibra di carbonio è comunemente utilizzata per rafforzare i materiale di base, spesso termoplastiche come il nylon. Ne risulta un materiale composito che può essere utilizzato per la fabbricazione di parti leggere, ma estremamente robuste.

La Utah Trikes utilizza il materiale Nylon 12CF (rinforzato con fibra di carbonio) per stampare in 3D prototipi funzionali e parti finali.

Materiale di supporto

Le strutture di supporto rappresentano una parte essenziale della stampa 3D, in quanto consentono di realizzare geometrie più complesse, sporgenze e parti cave.

Esistono vari tipi di materiale di supporto e la scelta del più idoneo varia in funzione del materiale di costruzione utilizzato. Il materiale di supporto asportabile deve essere rimosso manualmente durante la fase di post-lavorazione, mentre il materiale di supporto solubile si dissolve in acqua o in una soluzione chimica dopo lo stampaggio del pezzo.

Fotopolimeri

I fotopolimeri sono resine a base acrilica stampate in 3D strato su strato e asciugate da un laser UV.

La stampa 3D con i fotopolimeri permette di creare parti ad alta risoluzione e di grande precisione, anche per progetti dalle geometrie complesse. I fotopolimeri sono ideali per ottenere superfici lisce e uniformi.

In abbinamento alla tecnologia PolyJet, i fotopolimeri stampati in 3D consentono di realizzare oggetti con una grande ricchezza di dettagli, come modelli di cuore per il settore sanitario. Inoltre, caratteristiche proprie della tecnologia PolyJet quali la precisione del colore, la flessibilità o la trasparenza, consentono di ottenere risultati di grande realismo.

Per modellare i propri personaggi, lo studio di animazione LAIKA utilizza materiali PolyJet, che contribuiscono a conferire un carattere distintivo all'animazione in stop-motion.

La gamma dei materiali di stampa 3D non si esaurisce in questo elenco: esistono molte altre soluzioni in grado di adattarsi a qualsiasi esigenza e applicazione. Con il materiale adeguato, una parte stampata in 3D può essere più robusta dell'acciaio, biocompatibile o intensamente colorata. Non limitare le tue possibilità con i sistemi di produzione tradizionali. Con la stampa 3D potrai trarre il massimo vantaggio dall'uso di materiali progettati per le tue applicazioni.

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