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Jun 22, 2023

Questi sono i materiali di stampa 3D più importanti

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Con la crescente popolarità e il progresso della stampa 3D, cresce di conseguenza la necessità di materiali specializzati. Questo articolo offre una panoramica delle plastiche, dei metalli e degli altri materiali più importanti utilizzati nella stampa 3D.

Oggi nel settore viene utilizzata un’ampia gamma di diversi materiali di stampa 3D. Oltre alla plastica, i metalli stanno diventando sempre più popolari. Questi materiali metallici vengono utilizzati, tra l'altro, nel campo della produzione additiva per la produzione di strumenti di produzione (rapid tooling) o di componenti finali (rapid manufacturing). Tuttavia, la maggior parte degli utenti industriali e privati ​​utilizza ancora la plastica per la stampa 3D. Per molto tempo la stampa 3D di plastica è stata utilizzata principalmente per la produzione di prototipi e modelli. Ora, tuttavia, i componenti finali e i prodotti interi vengono sempre più realizzati mediante polimeri lavorati in modo additivo.

Oltre ai materiali polimerici e metallici, però, anche altri materiali per la stampa 3D trovano sempre più nuovi ambiti di applicazione. Questi includono sabbia, ceramica, vetro e cemento. I materiali in sabbia stanno acquisendo sempre più importanza nel campo della costruzione di stampi industriali: molte fonderie ora producono i loro stampi con l'aiuto di stampanti 3D a sabbia. Negli ultimi anni anche la stampa 3D del calcestruzzo ha conosciuto un rapido sviluppo tecnico. Nel 2020, ad esempio, il primo edificio residenziale stampato in 3D in Germania è stato costruito in cemento.

Vengono utilizzati i seguenti materiali:

PLA (polilattide)

Il PLA è uno dei materiali per la stampa 3D più popolari. È un polimero sintetico, che appartiene alla categoria dei poliesteri. Poiché il PLA è ottenuto da fonti rigenerative, ad esempio l'amido di mais, è biocompatibile e riciclabile.

Rispetto ad altri polimeri come l'ABS, il PLA può essere lavorato a una temperatura di fusione bassa di soli 70 °C. Ciò rende il materiale interessante anche per gli utenti amatoriali. Inoltre, il PLA solitamente rimane dimensionalmente stabile durante il processo di raffreddamento e si deforma poco. Sia gli utenti professionali che quelli privati ​​traggono vantaggio anche dal fatto che il PLA stampabile è ora disponibile in un gran numero di colori. Tuttavia, il PLA non può essere utilizzato per componenti altamente sollecitati perché non può sopportare carichi pesanti e calore.

Oltre al PLA, altri polimeri biodegradabili sono in fase di sviluppo o sono già disponibili.

ABS (acrilonitrile butadiene stirene)

Oltre al PLA, l’ABS è uno dei materiali plastici più utilizzati nella stampa 3D. Questo polimero sintetico è composto da acrilonitrile, 1,3 butadiene e stirene. Alcuni dei maggiori vantaggi dell'ABS sono la rigidità, la tenacità e la resistenza che possono essere ottenute con esso. Pertanto, è adatto per la produzione sia di prodotti finali che di prototipazione.

Tuttavia, la sua resistenza agli agenti atmosferici non è particolarmente buona, ma comunque migliore di quella del PLA. Inoltre, l’ABS è relativamente economico e disponibile in molti colori. Soprattutto per gli utenti amatoriali, tuttavia, il materiale presenta uno svantaggio decisivo: l'ABS viene stampato a temperature comprese tra 220 e 250 °C. Pertanto, si consiglia di utilizzare una sala stampa o un letto di stampa riscaldato. Questo è l'unico modo per garantire che i componenti possano raffreddarsi in modo controllato, evitando così deformazioni.

PEEK (polietereterkton)

Il PEEK è un polimero sintetico del gruppo dei polietereteri. Con esso è possibile produrre componenti altamente resilienti che sono anche resistenti alla temperatura. È anche biocompatibile e resistente agli agenti chimici. Il PEEK è circa il 70% più leggero dei metalli con proprietà simili, ma offre una stabilità termica e meccanica comparabile. Queste proprietà lo rendono un materiale popolare nell’industria automobilistica, chimica e aerospaziale. Poiché il PEEK ha una temperatura di lavorazione compresa tra 360 e 380 °C, generalmente non è adatto agli utenti amatoriali. Questa temperatura elevata richiede anche una camera di costruzione riscaldata in cui le parti possano raffreddarsi in modo controllato.

HIPS (polistirolo ad alto impatto)