Manuale sui filamenti per stampa 3D

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Manuale sui filamenti per stampa 3D

Nella stampa 3D con filamenti termoplastici, ovvero con tecnologia di stampa in FDM, è tanto importante avere una macchina precisa e accurata quanto conoscere le principali caratteristiche dei materiali che stiamo andando ad estrudere con tale macchina, sia essa auto costruita o preassemblata.

Ma scendiamo un po’ più nel dettaglio.

Attualmente, grazie all’ausilio della chimica, nel mercato della prototipazione disponiamo di un ventaglio di innumerevoli filamenti per la stampa 3D, sebbene molti di essi contengano, in percentuali differenti, gli elementi dei principali materiali di stampa in FDM.

Ed è proprio da tali filamenti termoplastici di base che voglio partire per cominciare a stilare un prontuario che possa esservi utile per iniziare ad approcciare a tali tipologie di materiali.

Inutile dire che, così come in un’enoteca esistono qualità di vino differenti che determinano il prezzo della bottiglia, anche nella stampa 3D esistono qualità di filamenti differenti e tale qualità, posso assicurarvi, denota in maniera realmente significativa la differenza tra una buona stampa ed una mediocre.

Attenzione però: ciò non vuol dire che il filamento più costoso sia necessariamente il migliore. E’ possibile infatti trovare delle eccellenze nelle fasce di prezzo medie, con filamenti di stampa in grado di avere ottime proprietà meccaniche ed una soddisfacente resa estetica.

Sicuramente per trovare il filamento che corrisponda alle nostre esigenze bisognerà documentarsi su: Blog, forum, shop ecc.. e soprattutto PROVARE con mano materiali ed impostazioni.

Poste queste premesse, il mio breve prontuario potrebbe aiutarti ad orientare le tue scelte riguardanti il mondo dei filamenti e ad avere una mappa sulle principali caratteristiche ed impostazioni di stampa di tali materiali.

   

PLA

Il PLA sicuramente per molti motivi è uno tra i materiali più facili da stampare e rappresenta in qualche modo il papà dei filamenti di stampa 3D. Cominciamo dalla sua composizione chimica per capire di cosa si tratta.

Questo materiale termoplastico viene ottenuto dalla fermentazione lattica che produce un polimero cristallino in grado di fondersi e raggiungere uno stato semiliquido a circa 180° di temperatura.

Pregi del PLA:

Il PLA è un materiale che si stampa e aderisce al piano di stampa molto facilmente e che può essere lavorato e rifinito con della semplice carta abrasiva. Le case produttrici di filamenti 3D hanno creato infinità di varianti sia di colorazioni che in forma di miscela con altri materiali, come polvere di legno e bronzo. Una volta smerigliato assume un colore opaco, ma può riacquistare nuovamente lucentezza riportandolo velocemente, ma con attenzione, vicino alla temperatura di estrusione con una piccola fiamma antivento e cannello da cook design.

Difetti del PLA:

Trattandosi di un polimero cristallino, il PLA non gode di una grande resistenza meccanica e il suo melt flow ha inizio già sopra i 60° di temperatura. Inoltre non ci scordiamo che con questo materiale vengono prodotti involucri biodegradabili, pertanto conviene riporre sempre il filo di stampa in ambienti asciutti e con una temperatura quanto più costante possibile.

Impostazione PLA

Valore di stampa

Temperatura nozzle 190° – 210°
Temperatura piano di stampa 56°- 65°
Materiali piano di stampa Vetro, Lokbuild, BuildTak
Velocità first layer 15 – 20 mm/s
Velocità di stampa 60 – 80 mm/s
Ritrazione 0.8 – 1.2 mm
Ventola di raffreddamento Si
Camera di stampa Aperta
Raft Opzionale

   

   

ABS

Possiamo sicuramente dire che l’ABS è uno dei materiali più apprezzati dai maker, quanto uno dei più sofferti per quanto riguarda il raggiungimento di un giusto equilibrio nelle impostazioni di stampa.

L’Acrilonitrile Butadiene Stirene è senza ombra di dubbio uno dei materiali termoplastici più utilizzati nell’industria plastica. Si tratta di un materiale dotato di una considerevole proprietà elastica e di un’ottima resistenza meccanica. Generalmente nelle industrie i modelli in ABS vengono realizzati con stampi ad iniezione, ma vediamo cosa succede quando viene lavorato con una stampante 3D.

Pregi ABS:

Come già detto precedentemente, tra le caratteristiche principali dell’ABS figura la resistenza meccanica che lo rende un materiale utile alla prototipazione di modelli come leve ed ingranaggi, tenendo conto del fatto che si tratta di un materiale con un basso indice di laminazione allo strofinio. Un altro punto di forza è sicuramente la resa estetica, quasi liscia ed uniforme in particolar modo quando si stampa a risoluzioni definite e quando si usano ABS medio costosi.

Difetti ABS:

L’ABS è un materiale che sicuramente costringe la nostra stampante ad avere dei consumi energetici più elevati in quanto, oltre a richiedere delle temperature più elevate sul nozzle,  necessità di un piano riscaldato ad una temperatura che varia tra i 105° ed il 110°.

Ma veniamo ora ad una delle caratteristiche dell’ABS più temute dai maker: l’effetto Warping.

Tale fenomeno fa sì che durante la stampa il modello, in particolar modo se possiede una base larga, subisca una progressiva incurvatura dovuta ad in buona parte da un raffreddamento troppo rapido dello stesso in fase di stampa. L’unica soluzione per combattere tale fenomeno, che rischia di compromettere inevitabilmente la nostra stampa, consiste sicuramente nell’usare degli ABS con un basso tasso di warping ma in particolar modo utilizzare delle stampanti a camera chiusa ancor meglio se a temperatura controllata

Impostazione ABS

Valore di stampa

Temperatura nozzle 238°- 250°
Temperatura piano di stampa 105°-110°
Materiali piano di stampa Lokbuild, BuildTak, Blue tape
Velocità first layer 15 – 20 mm/s
Velocità di stampa 60 – 90 mm/s
Ritrazione 0.8 – 1.2 mm
Ventola di raffreddamento No
Camera di stampa Chiusa
Raft Consigliato

   

   

   

   

Elastomeri

Se l’ABS è un bell’osso duro della stampa 3D, gli elastomeri per alcuni versi sono dei materiali ancor più ostici che spesso non tutte le stampanti, se pur di buona qualità, riescono a stampare.

Come ci suggerisce la parola stessa, le gomme sono filamenti talvolta estremamente flessibili, difficili da spingere e controllare nella camera calda del nozzle, soprattutto se il nostro estrusore non possiede un ottimo invito adeguato dopo il pignone spingi filo.

Pregi elastomeri:

Gli elastomeri in generale hanno un’ottima aderenza a piani di stampa come BuildTak e LokBuild. Con questi ultimi infatti gli elastomeri generalmente possono essere stampati direttamente sul piano senza usare il raft a temperature di 50-60 gradi.

Con alcuni filamenti molto morbidi si riesce addirittura a spengere il piano di stampa riscaldato.

Un’altra caratteristica da non sottovalutare è la resistenza agli urti, trattandosi sostanzialmente di gomme. Spesso gli elastomeri con colori neutrali come il bianco ed il natural nascondono perfettamente lo slicing anche a 150 Micron di risoluzione.

Difetti elastomeri:

Il primo problema che incontriamo in stampa con gli elastomeri è lo stringing, generalmente dovuto ad una temperatura troppo alta che rende il materiale troppo liquido e lo porta a colare dal nozzle negli spostamenti di servizio dell’estrusore. Un altro problema che non aiuta a risolvere il primo indicato è sicuramente dato dal fatto che con gli elastomeri non si può esagerare con la ritrazione, che tra l’latro con alcune macchine non è possibile. Spesso se la stampante non è dotata di un invito a becco di flauto, o direttamente chiuso, il filamento di gomma potrebbe tendere a fuori uscire piegandosi ed in taluni casi, peggiori, avvolgendosi intorno al pignone spingi filo.

Impostazione Elastomero

Valore di stampa

Temperatura nozzle 190° – 220°
Temperatura piano di stampa 0° – 56°
Materiali piano di stampa Lokbuild, BuildTak, Vetro
Velocità first layer 12 – 15 mm/s
Velocità di stampa 20 – 30 mm/s
Ritrazione 0.0 – 0.7 mm
Ventola di raffreddamento Si
Camera di stampa Aperta
Raft Opzionale

   

   

By | 2018-03-30T15:57:04+00:00 marzo 29th, 2018|Guide sulla Stampa 3D|4 Comments

4 Comments

  1. Claudia 06/05/2018 at 18:12 - Reply

    Complimenti, ottima visione generale sui materiali di stampa. Molto utile!

    • 3DCraft
      3DCraft 06/05/2018 at 18:15 - Reply

      Grazie 🙂

  2. Francesco 19/08/2018 at 11:16 - Reply

    finalmente!! sono giorni che giro e guardo siti per capire le impostazioni complete su come stampare abs e pla.
    Complimenti, sito davvero ben fatto

    grazie!!!!

    • 3DCraft
      3DCraft 07/09/2018 at 20:40 - Reply

      Sono contento che la guida ti è stata utile. Seguimi anche su Facebook ed Instagram 😉

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