Infinite novità con le varianti del PLA

Per quanto riguarda le varianti dei materiali di base per la stampa 3D, nulla batte il PLA. Sembra che quasi ogni settimana qualcuno, da qualche parte, inventi una nuova e originale variante del PLA. Può brillare, luccicare, assomigliare e avere la stessa consistenza del legno o del metallo, essere estremamente leggero oppure molto rigido.  

In questo articolo tratteremo molte di queste varianti del PLA, le loro proprietà, gli utilizzi, i pro e i contro, nonché le impostazioni di stampa consigliate per aiutarvi a iniziare nella direzione giusta. Tuttavia, come per tutti i filamenti per la stampa 3D, i risultati possono variare. Non esistono standard o normative che stabiliscano quanto o quali materiali vengano aggiunti per realizzare una determinata variante. Il PLA fosforescente di un produttore può essere completamente diverso da quello di un altro. Inoltre, i produttori possono modificare, e di fatto modificano, le loro formule «segrete» per distinguere meglio il prodotto dalla concorrenza.

Questa guida vuole quindi «guidare» voi, appassionati di stampa 3D, attraverso l’infinito labirinto delle varianti del PLA, fornendovi una solida base di informazioni per aiutarvi a ottenere la migliore esperienza dalla vostra stampante 3D, qualunque sia il filamento a base di PLA che scegliate.

Avvertenze
Come già detto, le varianti del PLA sembrano essere infinite, con nuove versioni che escono praticamente ogni settimana, quindi non possiamo trattarle tutte qui. Abbiamo invece selezionato alcune delle più comuni e apprezzate.

Voglio inoltre precisare che nessuno di questi materiali dovrebbe mai essere considerato «sicuro per gli alimenti». Il PLA, quello puro, è un biomateriale prodotto a partire da mais e canna da zucchero, ma tutto ciò che viene aggiunto per ottenere queste varianti non è regolamentato, testato e, nella maggior parte dei casi, nemmeno dichiarato. Quindi non mangiatelo e non metteteci dentro il cibo. Detto questo.

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Luminoso

Panoramica

Forse la variante di PLA più comune, nonché quella presente sul mercato da più tempo, è il PLA fosforescente. L’effetto luminoso si ottiene con additivi come solfuro di zinco, solfuro di calcio e/o alluminato di stronzio. Questi minerali assorbono la luce UV (ultravioletta) e la riemettono sotto forma di luce visibile. Questi pigmenti fosforescenti sono molto abrasivi e possono consumare rapidamente un ugello in ottone, anche in meno di mezzo rotolo; pertanto, preparatevi a sostituire spesso l’ugello oppure passate a un ugello in acciaio temprato. Inoltre, la dimensione delle particelle di pigmento può variare notevolmente da un produttore all’altro, quindi si consiglia di utilizzare un ugello da 0,5 mm o più grande per ridurre il rischio di intasamenti. 

Utilizzi nella stampa 3D

Il PLA Glow viene utilizzato soprattutto per decorazioni, come oggetti a tema Halloween, e per effetti interessanti sui modelli. Gli additivi minerali compromettono la resistenza e l’adesione tra gli strati, rendendolo spesso meno durevole del PLA normale. Anche l’effetto Glow dipende dalla densità dell’oggetto stampato e dall’esposizione alla luce UV; per ottenere una luminescenza più intensa e duratura, si consiglia quindi un riempimento fino al 100% e di “caricarlo” alla luce diretta del sole.  

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1,25 g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: media

Abrasività: elevata

Deformazioni: minime: può sollevarsi dal piano e arricciarsi sulle sporgenze
Ritiro: 0,2-0,25%

Fili: bassa

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile al calore e all’umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì, in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato 

Impostazioni di stampa

Temperatura dell’ugello: 190–220 °C

Temperatura del piano: disattivato–50 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: consigliata 30–90 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: si consiglia l’acciaio temprato

Dimensione dell’ugello: 0,5 mm o superiore per prevenire gli intasamenti

Varianti

Anche nella variante Glow del PLA esistono alcune sottovarianti, come Shiny-Glow e Flexible; per il tipo flessibile si consiglia un estrusore a trasmissione diretta.

Conservazione

Gli additivi minerali Glow per PLA non ne modificano le proprietà igroscopiche, quindi le raccomandazioni per la conservazione sono sostanzialmente le stesse del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta. 

Pro

Il Glow è ottimo per aggiungere un tocco originale alle stampe in PLA, rendendole ideali per decorazioni e modelli distintivi. È quasi facile da stampare quanto il PLA standard e offre numerose varianti di colore con cui sperimentare.  

Contro

Gli additivi minerali non migliorano la fragilità e la scarsa resistenza agli agenti atmosferici del PLA; inoltre, riducono in parte l’adesione tra gli strati e possono intasare facilmente gli ugelli standard da 0,4 mm. La loro elevata abrasività fa sì che gli ugelli standard in ottone si usurino rapidamente, pertanto si consigliano ugelli in acciaio temprato.

 

Silk

Panoramica

Grazie al suo aspetto estremamente liscio e alla semitraslucenza, questa variante di PLA è chiamata PLA Silk. Non ci sono molte informazioni sugli additivi utilizzati per creare questo effetto, ma contribuisce a migliorare l’adesione tra gli strati e la flessibilità del PLA. Tuttavia, può essere soggetto a intasamenti, l’adesione al piano può rappresentare un problema e richiede temperature di stampa leggermente più elevate rispetto al PLA standard. 

Utilizzi nella stampa 3D

Questa è un’ottima variante per ottenere un aspetto estremamente liscio e brillante con una post-elaborazione praticamente nulla: non servono né levigatura né verniciatura. A seconda del produttore e della qualità del PLA Silk e della stampante 3D, le linee degli strati possono quasi scomparire. Il Silk è leggermente più flessibile e quindi un po’ più resistente del PLA, ma presenta comunque i limiti di una scarsa resistenza ai raggi UV e agli agenti atmosferici.  

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1,24 g/cm³

Flessibilità: bassa-media

Fragilità: elevata

Durata: media

Abrasività: bassa

Deformazioni: minime: può sollevarsi dal piano e arricciarsi sulle sporgenze
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì, in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato 

Impostazioni di stampa

Temperatura dell’ugello: 190–235 °C

Temperatura del piano: spenta–80 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: ottone/qualsiasi

Dimensione dell’ugello: 0,4 mm o superiore  

Varianti

Esistono moltissime varianti di PLA Silk, poiché ogni produttore utilizza i propri ingredienti “segreti” per ottenere questa setosità. Pertanto, le temperature di stampa e del piano, così come le velocità di stampa, variano notevolmente. Queste variazioni possono influire anche sull’adesione al piano, quindi è importante verificare le raccomandazioni del produttore per la stampa con il suo PLA Silk. 

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA Silk sono fondamentalmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta. 

Pro

Il PLA Silk offre un aspetto estremamente lucido, con linee degli strati minime e poca o nessuna post-elaborazione. Questo lo rende ideale per decorazioni e modelli di grande impatto visivo. La sua moderata flessibilità aggiuntiva rende il PLA Silk meno fragile e più resistente del PLA standard. Con i colori e la lucentezza giusti, il PLA Silk può sembrare quasi metallo lucidato, senza gli svantaggi del PLA con particelle metalliche.

Contro

Il PLA Silk tende ad avere più filamenti e una peggiore adesione al piano rispetto al PLA standard, quindi richiede un po’ più di regolazioni e messa a punto per ottenere una stampa perfetta. Gli additivi possono causare intasamenti e, a seconda della flessibilità del marchio, potrebbe essere necessario un estrusore a trasmissione diretta o a doppio ingranaggio.

Legno

Panoramica

Sì, contiene davvero legno! Il PLA Wood Fill contiene generalmente circa il 30% di fibre di legno, una percentuale che potrebbe non sembrare elevata, ma sufficiente a conferirgli un odore e prestazioni simili a quelli del legno vero. La “polvere” di legno utilizzata può variare notevolmente a seconda del produttore o del tipo: betulla, cocco, bambù, cedro, pino, ecc.; di solito è specificata nella descrizione. La stampa con questa variante di PLA produce inoltre spesso un piacevole odore di legno (o di legno bruciato, se si stampa a una temperatura eccessiva).

Utilizzi nella stampa 3D

Il PLA Wood Fill è ideale per creare stampe dall’aspetto e dalla consistenza “intagliati”. Può anche essere levigato fino a ottenere una superficie liscia, come il legno vero, per una finitura piacevole. Tuttavia, le tinte standard per legno non aderiscono molto bene a causa dell’elevato contenuto di PLA. Variare la temperatura di stampa in base all’altezza può produrre striature, o un effetto venatura del legno, a seconda del tipo di riempitivo ligneo utilizzato, conferendo così un aspetto ancora più realistico.

Sebbene alcuni produttori affermino che il PLA Wood Fill offra una minore fragilità e una maggiore durata, spesso può accadere il contrario, con una peggiore adesione tra gli strati e una maggiore fragilità. I risultati possono variare. Poiché è ancora composto principalmente da PLA, conserva la stessa scarsa resistenza ai raggi UV e agli agenti atmosferici, oltre alla stessa natura igroscopica del PLA puro.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1.20 g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: media

Abrasività: media

Deformazioni: minime: può sollevarsi dal piano e arricciarsi sulle sporgenze
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi, con un leggero odore di legno

Biodegradabile: sì, in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell'ugello: 190-240 °C (a seconda del tipo di filamento con legno)

Temperatura del piano: spento-60 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: acciaio inossidabile, titanio, ecc. (l’ottone si usura rapidamente)

Diametro dell’ugello: 0,5 mm o più grande

Varianti

Esistono decine di varianti di PLA con particelle di legno, dovute all'ampia varietà di legni utilizzati. Queste possono creare caratteristiche e finiture quasi infinite per le tue stampe, in base alle variazioni di temperatura utilizzate, alla carteggiatura, alla colorazione (in una certa misura) e alla finitura. È necessario prestare attenzione alle temperature dell'ugello raccomandate, poiché superarle può bruciare il legno, intasare l'ugello e potenzialmente provocare un incendio.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA con particelle di legno sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta.

Pro

L'aspetto e la sensazione al tatto del vero legno possono migliorare notevolmente l'attrattiva visiva e tattile delle stampe 3D, dai pezzi degli scacchi alle sculture e così via. È fondamentalmente facile da lavorare quanto il PLA standard e può emanare un odore gradevole (tuttavia, stampa sempre in 3D in un'area ben ventilata).

Contro

Il PLA con particelle di legno può produrre più filamenti sottili e avere una minore adesione tra gli strati rispetto al PLA standard. Si consiglia un ugello da 0,6 mm o più grande, poiché le particelle possono intasare facilmente le aperture più piccole. Inoltre, sebbene la maggior parte dei legni utilizzati sia piuttosto tenera, il materiale usura gli ugelli in ottone più rapidamente del PLA standard; pertanto, si consiglia un ugello più resistente oppure di sostituire frequentemente quello in ottone.

Metallo

Panoramica

Partiamo subito da un punto importante: questi filamenti contengono effettivamente metallo, che consumerà rapidamente un ugello in ottone. Per questo, gli ugelli in acciaio temprato sono altamente raccomandati. In genere, questi filamenti contengono rame, bronzo, ottone, acciaio inossidabile o ferro; sebbene alcuni siano etichettati come «oro» e «argento», non contengono realmente questi metalli, ma ne riproducono soltanto l'aspetto. Inoltre, una bobina da 1 kg di PLA con particelle metalliche contiene una quantità di filamento effettivo (in lunghezza) molto inferiore rispetto al PLA standard, a causa del maggior peso del metallo, e spesso viene fornita su una bobina più piccola per tenerne conto. A seconda del metallo utilizzato, questi filamenti possono anche essere leggermente magnetici.

Utilizzi nella stampa 3D

Il filamento con particelle metalliche, come quello con particelle di legno, è un ottimo modo per realizzare stampe 3D esteticamente piacevoli, oltre i risultati ottenibili con il PLA standard. Poiché questi filamenti contengono metallo vero, possono essere lucidati in una certa misura e hanno il peso e la sensazione al tatto del metallo reale. Alcuni tipi, come il filamento con ferro, possono essere fatti arrugginire intenzionalmente per conferire alla stampa un aspetto invecchiato e segnato dagli agenti atmosferici. Tuttavia, sebbene il PLA con particelle metalliche sia più rigido del PLA normale, è anche più fragile e presenta una minore adesione tra gli strati. Pertanto, non è realmente adatto a stampe strutturali o a stampe soggette a forti sollecitazioni.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: bassa

Densità: 2+ g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: bassa

Abrasività: elevata

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: no

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell'ugello: 190-240 °C (a seconda del tipo di filamento con legno)

Temperatura del piano: spento-60 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30-80 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: acciaio temprato

Diametro dell’ugello: 0,5 mm o più grande

Varianti

Le varianti del PLA caricato con metallo dipendono dal metallo utilizzato. I metalli non ferrosi, come il rame, non sono magnetici e tendono meno ad arrugginirsi. I metalli ferrosi, come acciaio, ferro e simili, possono essere in parte magnetici e tendere ad arrugginirsi o a sviluppare una discolorazione dovuta agli agenti atmosferici, una caratteristica che potresti desiderare in alcune stampe. Esistono anche filamenti di PLA “caricato con metallo” che in realtà non contengono alcun metallo, ma ne riproducono l’aspetto. Consulta la descrizione e le specifiche del prodotto per essere certo di ciò che stai acquistando.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA caricato con metallo sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta. Se il tipo di metallo tende ad arrugginirsi, come l’acciaio o il ferro, aggiungere alcune bustine di essiccante per mantenerlo asciutto.

Pro

Con l’aspetto e la sensazione al tatto del metallo, oltre alla possibilità di lucidare molti di questi marchi, le stampe 3D risaltano davvero. Non richiedono temperature più elevate per essere utilizzati e sono più pesanti del PLA standard, conferendo un aspetto e una sensazione più simili a quelli di un oggetto fuso.

Contro

Qualsiasi PLA caricato con metallo usurerebbe rapidamente un ugello in ottone. Sono fortemente raccomandati ugelli in acciaio temprato, tungsteno o rubino (se il budget lo consente). I pezzi prodotti sono molto fragili, con una scarsa adesione tra gli strati, e non gestiscono bene sporgenze né ponti. Il PLA caricato con metallo è più costoso del PLA standard e, poiché il filamento viene venduto a peso, la lunghezza del filamento nella bobina sarà molto inferiore rispetto a quella del PLA standard a parità di peso.

PLA+

Panoramica

Che cos’è esattamente il PLA+? È un’ottima domanda. Il PLA+ dovrebbe essere un PLA più resistente, durevole e resistente al calore, per avvicinarsi maggiormente alle prestazioni del PETG o dell’ABS. Tuttavia, non esiste uno standard per ciò che contiene un filamento “PLA+” e alcuni marchi commercializzano il proprio prodotto con un “+” senza alcun miglioramento. È quindi meglio acquistare con attenzione e affidarsi a marchi noti e affermati quando si sceglie un prodotto contrassegnato come “PLA+”. Per quanto riguarda ciò che viene effettivamente aggiunto al PLA+ per renderlo un “+”, si tratta di un segreto gelosamente custodito dalla maggior parte dei produttori di filamenti. Spesso ciò comporta l’utilizzo di un PLA di qualità superiore o di PHA (poliidrossialcanoato).

Utilizzi nella stampa 3D

PLA+ è pensato per offrire la facilità di stampa del PLA, insieme alla durata e alla resistenza al calore del PETG o dell’ABS. Tuttavia, poiché non esiste uno standard per gli additivi utilizzati per ottenere questo risultato, i risultati probabilmente varieranno. Pur essendo sostanzialmente PLA, non richiede una camera chiusa né le temperature più elevate associate all’ABS o al PETG. Inoltre, il PLA+ non presenta i problemi di emissione di gas associati all’ABS.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1,24 g/cm³

Flessibilità: media

Fragilità: media

Durata: media

Abrasività: elevata

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Punto di vetrificazione: 60-65 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì – in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell’ugello: 200-230

Temperatura del piano: spento-60 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: ottone

Dimensioni dell'ugello: 0,4 mm 

Varianti

Le varianti del PLA+ sono numerose quanto i produttori. Non esiste uno standard per gli additivi che gli conferiscono il simbolo «+». In alcuni casi, è solo un'etichetta di marketing usata da alcuni produttori per indicare un PLA di «qualità superiore». Informati, fai le dovute ricerche e consulta le recensioni per assicurarti che il PLA+ acquistato abbia le proprietà desiderate.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA+ sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, al riparo dalla luce solare diretta.

Pro

Il PLA+ può avere una superficie più liscia, migliori prestazioni sui ponti, maggiore resistenza e durata, oltre a una fragilità inferiore rispetto al PLA standard. I risultati possono variare.

Contro

Il PLA+ richiede solitamente una temperatura dell'ugello più elevata per la stampa, ma rientra comunque nell'intervallo delle comuni stampanti 3D economiche per uso domestico. Oltre ai normali svantaggi del PLA di base, l'unico ulteriore svantaggio è non sapere mai esattamente cosa contenga il PLA+ e come si comporterà alla fine.

LW (leggero)

Panoramica

Il PLA leggero (LW, Lightweight) è relativamente nuovo sul mercato al momento della stesura di questo testo. Questo filamento diventa leggero espandendosi durante il processo di stampa, spesso fino a 3 volte le dimensioni originali. È come una schiuma isolante spray che fuoriesce dalla stampante. Il fenomeno è ottenuto grazie ad alcuni ingredienti altamente riservati che, quando l'ugello viene riscaldato oltre le normali temperature del PLA, fanno sì che il materiale inizi a formare bolle e schiuma fuoriuscendo dall'ugello. Normalmente, questo è ciò che non si desidera dal PLA standard. Con il LW-PLA, invece, è un effetto desiderabile. Il risultato è una stampa altrettanto resistente, con fino a un terzo del peso e un'interessante finitura opaca.

Utilizzi nella stampa 3D

Il LW-PLA è stato progettato per il settore dei modellisti RC, consentendo di progettare e stampare droni e aerei leggeri che offrano comunque prestazioni paragonabili a quelle del PLA standard. Va notato che il LW-PLA è ancora piuttosto fragile, resiste poco agli agenti atmosferici e non è resistente ai raggi UV né al calore. Pertanto, è meglio non lasciare il drone al sole o sotto la pioggia per lunghi periodi.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1,24 g/cm³ (~0,45 g/cm³ dopo la stampa)

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: media

Abrasività: bassa

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì – in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell'ugello: ~230 °C

Temperatura del piano: spento-60 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: ottone

Dimensioni dell'ugello: 0,4 mm 

Varianti

Il LW-PLA presenta variazioni di colore e di additivi a seconda del produttore. Questo può influire sulla formazione di filamenti e, in una certa misura, anche sulla resistenza.

Conservazione

I requisiti di conservazione del LW-PLA sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, al riparo dalla luce solare diretta.

Pro

Il LW-PLA riduce il peso della stampa finale (ovviamente) e consente inoltre di realizzare fino a 3 volte più stampe grazie alla sua espansione durante la stampa. È facile da rifilare, si carteggia meglio del PLA standard e accetta bene la vernice.

Contro

Il colore schiarisce leggermente quando fa schiuma, quindi la stampa finale non sarà scura quanto il rotolo. Il LW-PLA tende a colare più del PLA standard: il fenomeno può essere gestito, ma non eliminato completamente.

Alta temperatura

Panoramica

Il PLA, pur essendo uno dei filamenti per stampa 3D più facili da utilizzare, presenta un importante svantaggio: una bassa temperatura di transizione vetrosa, ovvero la temperatura alla quale si ammorbidisce al punto da non essere più considerato un solido, intorno ai 55-60 °C.

Il PLA ad alta temperatura porta questo limite fino a circa 110 °C, rendendolo molto più adatto alle applicazioni a temperature elevate. Come per molte altre varianti di PLA descritte in questo articolo, gli ingredienti effettivi del PLA ad alta temperatura non sono noti; i produttori affermano che questo risultato si ottiene utilizzando minerali cristallini che vengono sottoposti a ricottura dopo la stampa del pezzo per aumentarne la temperatura di transizione vetrosa.

Utilizzi nella stampa 3D

Il PLA ad alta temperatura è altrettanto facile da stampare del PLA standard, ma richiede un passaggio aggiuntivo di ricottura per aumentarne la temperatura di transizione vetrosa. Questo rende tuttavia il PLA molto più utile nelle applicazioni ad alta temperatura, dove il PLA normale si fonderebbe: officine, abitacoli delle automobili, ecc.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: media

Densità: 1,23 g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: media

Abrasività: bassa

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,2-0,25%

Filamentazione: media

Temperatura di transizione vetrosa: ~80-110 °C (dopo la ricottura)

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì – in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell’ugello: 205-235 °C

Temperatura del piano: spento-60 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30-90 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: sì
Tipo di ugello: acciaio inossidabile, titanio, ecc. (più duri dell’ottone)

Diametro dell’ugello: 0,5 mm o più grande

Varianti

Poiché non esiste uno standard per gli additivi utilizzati per realizzare il PLA ad alta temperatura, esistono tante varianti quanti sono i produttori. Anche la temperatura di transizione vetrosa e il processo di ricottura possono variare, così come la temperatura dell’ugello e i requisiti della stampante. Prima dell’acquisto, assicurati di leggere le raccomandazioni del produttore.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA ad alta temperatura sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservarlo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta.

Pro

Questo filamento è altrettanto facile da lavorare del PLA standard e, dopo la ricottura, rimane «solido» a temperature fino a 110 °C. Inoltre, non richiede un involucro, temperature di stampa più elevate né, spesso, un piano riscaldato.

Contro

È necessario eseguire una ricottura post-lavorazione per aumentare la temperatura di transizione vetrosa. Questa operazione viene spesso eseguita in forno o in un bagno d’acqua calda, a seconda delle raccomandazioni del produttore. Durante il processo di ricottura possono verificarsi deformazioni, quindi si consiglia di lasciare i supporti in posizione.

Fibra di carbonio

Panoramica

Il PLA è solo uno dei tipi di filamento che possono contenere fibre di carbonio. Altri tipi includono PETG, nylon e ABS. Circa il 15% del PLA con fibra di carbonio è costituito da minuscole fibre di carbonio. Ciò consente di mantenere la facilità di stampa tipica del PLA, aggiungendo al contempo la resistenza e la rigidità delle fibre di carbonio. Tuttavia, questa aggiunta rende il PLA con fibra di carbonio più fragile del PLA standard, poiché le fibre sono molto piccole e non si estendono attraverso gli strati o le pareti.

Utilizzi nella stampa 3D

Gli oggetti stampati in PLA con fibra di carbonio sono comuni tra gli hobbisti di modelli radiocomandati e droni, grazie alla loro maggiore resistenza e rigidità. Il carbonio conferisce inoltre all'oggetto una piacevole finitura semilucida.

Proprietà

Stampabilità: facile

Resistenza: elevata

Densità: 1,3 g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: elevata

Abrasività: elevata

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,15-0,2%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: sì – in condizioni ottimali

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell'ugello: 195-220 °C

Temperatura del piano: disattivato–50 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: non consigliato
Tipo di ugello: acciaio temprato

Diametro dell’ugello: 0,5 mm o più grande

Varianti

Le varianti più comuni del PLA con fibra di carbonio differiscono per la quantità di fibra aggiunta, nonché per la qualità e la lunghezza delle fibre. La maggior parte dei produttori consiglia un ugello da 0,5 mm o più grande, poiché la lunghezza delle fibre può intasare le aperture più piccole.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA con fibra di carbonio sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservalo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta.

Pro

Se cerchi un materiale in PLA altamente rigido, resistente e leggero e non ti preoccupa la fragilità, il PLA con fibra di carbonio è altrettanto facile da stampare del PLA standard, con questi ulteriori vantaggi. 

Contro

La fibra di carbonio è molto abrasiva e le fibre possono facilmente intasare gli ugelli standard da 0,4 mm. Si consiglia quindi di utilizzare ugelli in acciaio temprato da 0,5 mm o più grandi. È anche più fragile e costosa del PLA.

Conduttivo

Panoramica

PLA conduttivo È un prodotto davvero di nicchia. Non ha molte applicazioni al di fuori della prototipazione di circuiti elettrici per hobbisti nel mercato domestico al dettaglio. Tuttavia, vale la pena menzionarlo per la sua particolarità.

Il PLA conduttivo è realizzato con un'elevata percentuale di materiale conduttivo, come grafene e altri metalli, per aumentarne la conducibilità. Ciò consente di stampare «fili» con la stampante 3D per creare circuiti e collegare tra loro i componenti, sia come prototipo sia come pezzo finale. Tuttavia, va notato che la conducibilità di questo tipo di PLA non è neanche lontanamente paragonabile a quella di un filo di rame, anche a parità di spessore. Questo perché nel filamento è ancora presente una grande quantità di PLA, che funge da isolante.

Utilizzi nella stampa 3D

Come già accennato, il suo scopo principale è la prototipazione e il collaudo di circuiti per hobbisti, poiché la sua durata e conducibilità sono limitate. È inoltre limitato in termini di tensione e corrente trasportabili, anche stampando strati più spessi o più alti, poiché gli strati e le pareti non conducono quanto un'estrusione continua. Il prezzo di questo filamento varia enormemente, da circa 30 USD a oltre 2.000 USD al kg.

Proprietà

Stampabilità: media

Resistenza: bassa

Densità: 1,15 g/cm³

Flessibilità: bassa

Fragilità: elevata

Durata: bassa

Abrasività: elevata

Deformazioni: minime
Ritiro: 0,15-0,2%

Filamentazione: media

Punto di rammollimento: 55-60 °C

Resistenza agli agenti atmosferici: scarsa. Sensibile ai raggi UV, al calore e all'umidità.

Fumi: minimi

Biodegradabile: no

Igroscopico: moderato

Impostazioni di stampa

Temperatura dell’ugello: 130–235 °C (varia notevolmente a seconda del produttore)

Temperatura del piano: disattivato–50 °C

Ventola di raffreddamento: 50–100%

Camera chiusa: nessuna

Superficie di stampa: nastro blu, PEI, vetro, colla in stick, ecc.

Velocità di stampa: 30–100 mm/s

Estrusore a trasmissione diretta: sì

Estrusore Bowden: non consigliato
Tipo di ugello: acciaio temprato

Diametro dell’ugello: 0,5 mm o più grande

Varianti

La conduttività, gli additivi, le temperature di stampa e il prezzo del filamento variano notevolmente. Non esiste uno standard per la resistenza o per gli additivi utilizzati. Perciò consulta le specifiche del prodotto e cerca recensioni e forum per farti un’idea delle offerte di ciascun fornitore prima di acquistarlo.

Conservazione

I requisiti di conservazione del PLA conduttivo sono sostanzialmente gli stessi del PLA standard: conservalo in un luogo fresco e asciutto, lontano dalla luce solare diretta. Non è significativamente più igroscopico del PLA standard.

Pro

È ottimo per creare circuiti rapidi e semplici con la tua stampante 3D, così da testare progetti e concetti, e persino per realizzare un circuito unico che altrimenti sarebbe costoso o richiederebbe molto tempo.

Contro

Gli additivi di carbonio e metallo sono estremamente abrasivi e usurano molto rapidamente un ugello standard in ottone. Le particelle sono inoltre abbastanza grandi da intasare un’apertura standard da 0,4 mm. Perciò sono altamente raccomandati ugelli in acciaio temprato, o persino in tungsteno, da 0,5 mm o più grandi.  

Va inoltre osservato che il filamento conduttivo è utile soltanto per circuiti ed elettronica a bassa potenza e bassa tensione. Il superamento dei valori nominali indicati dal produttore può causare la fusione e la combustione del filamento, con emissione di fumi tossici e potenzialmente cancerogeni.

Conclusione

Come abbiamo affermato all’inizio, questi erano soltanto i tipi più comuni dell’apparentemente infinita varietà di filamenti FLA. I produttori elaborano continuamente combinazioni diverse. Tuttavia, poiché sono tutti a base di PLA, molte delle proprietà di stampa sono le stesse, come abbiamo visto: non è necessaria una camera chiusa, il piano riscaldato è facoltativo nella maggior parte dei casi, i fumi sono minimi e la stampa è generalmente molto semplice.

 

Le proprietà e le impostazioni di stampa devono essere utilizzate come «guida di partenza» per la tua stampante e il tuo filamento. Ogni stampante è diversa e ogni bobina di filamento può essere diversa, anche se proviene dallo stesso produttore. Perciò è altamente consigliato eseguire alcune piccole stampe di prova con ogni bobina, verificando temperatura, raffreddamento, velocità e retrazione, per assicurarti di ottenere ogni volta la migliore stampa possibile. 

Infine, ecco una tabella di facile consultazione con tutte le proprietà e le impostazioni di stampa per i tipi di filamento trattati in questo articolo.

Divertiti.