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Filamenti per la stampa 3D – Prezzi, materiali e varianti

Filamenti per la stampa 3D – Prezzi, materiali e varianti

Filamenti per la stampa 3D tutti i coloriI materiali per la stampa 3D

Le stampanti 3D a basso costo, quelle adatte sia ai maker, ma anche ad aziende PMI e artigiani digitali hanno a disposizione una crescente gamma di filamenti per la stampa 3D. Tutti i filamenti sono prodotti partendo da materiali plastici.

Il primo aspetto che differenzia il filamento non è, come potresti pensare, il materiale utilizzato per produrlo, ma il suo diametro. Ogni stampante 3D è stata progettata per estrudere uno specifico filamento con uno specifico diametro. Chi comanda questa scelta obbligata è il tipo di estrusore, il componente della stampante 3D che scioglie il filamento e lo depone a strati sulla base di stampa.

La tolleranza sulla misura del diametro è un aspetto importante. Per esempio i migliori filamenti da 1,75 mm di diametro hanno una tolleranza di appena 0,05 mm su tutta la loro lunghezza. Il diametro deve essere costante per tutta la lunghezza del filamento contenuto nella bobina. Un diametro costante assicura che la deposizione del filamento fuso sia omogenea in tutte le parti dell’oggetto tridimensionale che si sta stampando. Questo è uno dei fattori che assicura buoni risultati di stampa 3D.

Il secondo aspetto di un filamento è la qualità del materiale utilizzato. Ci sono dei produttori di filamenti a basso costo che introducono materiali igroscopici per abbassare i costi di produzione. Questo fa si che il filamento, quando lasciato per un pò di tempo nell’ambiente, si “carica” di umidità e diventa fragile. Questo significa che nel  bel mezzo di una stampa si spezza il filamento, e se non sei li a cambiarlo per tempo, tutto il lavoro fatto dalla stampante 3D viene buttato.

I materiali utilizzati per produrre filamenti si differenziano per la temperatura di estrusione e per la loro propensione al ritiro quando vengono raffreddati. I filamenti più facili da estrudere, con bassa temperatura di fusione e che ti assicurano un risultato ottimale di stampa sono composti da materiali a base di plastica PLA. Possiamo trovare filamenti composti da plastica ABS, famosa per essere utilizzata per produrre i mattoncini della lego. Nelle stampanti 3D di fascia alta possiamo estrudere materiali con caratteristiche meccaniche importanti quali il policarbonato ed il nylon.

Le temperature minime di estrusione partono dai 180°C per arrivare anche a 280°C.

Tipologie di filamenti per la stampa 3DFilamenti per la stampa 3D Abs

Andiamo in ordine di facilità di utilizzo-estrusione del filamento, e temperatura di estrusione, per descriverne le caratteristiche di base.

PLA  è un filamento prodotto con materiali naturali eco-compatibili quali il mais e la canna da zucchero. Malgrado sia poco flessibile è meccanicamente molto resistente. E’ il filamento per stampante 3D più facile da utilizzare e con risultati di stampa assicurati. La temperatura di estrusione può variare dai 180 ai 220°C. Può essere stampato anche senza l’utilizzo di un piatto riscaldato. Il PLA può essere mischiato ad altri materiali quali: polvere di legno, rame, bronzo, ottone, bambu, sughero e fibra di carbonio dando vita alle più promettenti possibilità tecniche. Ci sono filamenti in PLA che diventano elettro-luminescenti al buio, oppure cambiano colore in base alla temperatura ambiente.

PETG viene utilizzato per produrre i contenitori delle bottiglie di plastica dell’acqua. E’ un materiale che rimane abbastanza trasparente. Ha buone proprietà meccaniche ed è relativamente facile da estrudere. Può essere utilizzato a contatto con gli alimenti, previa verifica delle caratteristiche tecniche date dal produttore. Ottimo anche nelle versioni colorate dove è richiesto un effetto vetro.

GOMMA-TPU-TPE i filamenti di gomma sono relativamente facili da stampare, a patto di avere il giusto estrusore. La gomma essendo elastica, al contrario di altri filamenti che sono rigidi, tende a piegarsi quando viene caricata nell’estrusore. Generalmente le stampanti con tecnica bowden, tipo la Ultimaker, fanno fatica a stampare questo materiale.

ABS  è un comune polimero termoplastico usato per creare oggetti leggeri e rigidi come tubi, strumenti musicali, parti e componenti di auto, giocattoli e contenitori per il settore elettrico-elettronico. Ha una temperatura di fusione tra i 230 e i 260°C. Soffre dell’effetto “warping” cioè di un precoce distacco dell’oggetto dal piatto di stampa. Necessita di un piatto di stampa riscaldato a 90-110°C. L’ABS è formato da un componente chiamato stirene, che si ritiene sia cancerogeno se inalato. Per cui quando lo usi tieni arieggiato il locale o usa un aspiratore.

NYLON è un materiale meccanicamente tenace, e con ottime proprietà e flessibilità meccanica. E’ un filamento molto difficile da stampare. La temperatura di fusione si aggira tra i 240 e 280°C. Il piatto di stampa, oltre ad esser riscaldato ad una temperatura tra 60 e 80°C, deve essere ricoperto con fibre di cotone/composite o con materiale micaceo.

Cosa si può fare con i filamenti per la stampa 3DI vantaggi del PLA

Abbiamo visto come il PLA sia una plastica molto promettente, ed in effetti tanti produttori di filamenti per la stampa 3D  stanno creando varianti caricate con i più interessanti materiali. Vediamo quali sono i punti di forza di questo tipo di filamento:

  • è il più facile da stampare dando risultati sempre ottimi
  • NON serve avere un piatto di stampa riscaldato che si traduce in minor consumo di corrente elettrica
  • si scioglie ad una temperatura relativamente bassa
  • è un materiale meccanicamente molto robusto
  • è ottenuto da materiali naturali ed eco-compatibili quali mais e canna da zucchero
  • non contiene stirene
  • difficilmente soggetto all’effetto “warping” di distacco anticipato del pezzo dal piatto di stampa
  • è utilizzabile su tutte le stampanti 3D, anche con quelle più economiche fai da te

Filamenti per stampante 3D: i prezzi

I prezzi dei filamenti variano a seconda del produttore, della qualità del materiale di base usato per produrli, e dai macchinari utilizzati per la trafilatura del filamento. Per cui ti posso dare dei riferimenti ed un range di prezzi.

Il filamento per stampante 3D che si trova più a buon mercato è la plastica PLA. Puoi trovare una bobina (spool in inglese) da 1 kg a partire dai 20 Euro fino a 80 Euro per un PLA caricato con polvere di ottone. I filamenti in ABS costano mediamente di più di quelli in PLA e li puoi trovare a partire dai 24 Euro per bobina, ed un costo al chilo a partire dai 34 Euro.

Una curiosità: fra i più costosi è un materiale che si chiama Ultem , ma offre prestazioni eccezionali tanto da essere utilizzato per fabbricare parti areonautiche di serie con stampanti 3D a tecnologia FDM.