I materiali disponibili per la stampa 3D sono sempre stati un settore di ricerca e sviluppo di questa tecnologia e al giorno d’oggi esistono un’ampia varietà di diversi tipi di materiale, forniti in diversi stati (polvere, filamenti, pellets, granuli, resine ecc.). Materiali specifici sono generalmente sviluppati per piattaforme che eseguono applicazioni dedicate (esempio potrebbe essere il settore odontoiatrico) con le proprietà del materiale che meglio soddisfano l’applicazione. Facciamo una carrellata di materiali in relazione alle tecnologie di stampa 3D disponibili sul mercato.
Stampa 3D Filamenti plastica (PLA, ABS,ALUMIDE)
Nylon o Poliammide sono comunemente usati in forma di filamenti per il processo FDM o FFF. È un materiale plastico forte, flessibile e durevole che si è dimostrato affidabile per la stampa 3D.Disponibile in vari colori questo materiale può anche essere combinato (in polvere) con alluminio per produrre un altro materiale di stampa 3D comune per la sinterizzazione – Alumide, con il suo aspetto poroso
L’ABS ( acrilonitrile-butadiene-stirene ) è un’altra plastica comune utilizzata per la stampa 3D. È una plastica particolarmente robusta ed è disponibile in una vasta gamma di colori. L’ABS può essere acquistato in forma filamentosa da una serie di fonti non proprietarie e questo è sicuramente un altro motivo per cui è così popolare ABS è un termopolimero molto diffuso grazie alla sua leggerezza e rigidità ma anche al fatto che può essere sia estruso che stampato ad iniezione. Possiede buone proprietà meccaniche, è meno friabile del PLA e in piu’ sopporta temperature più alte.
Il PLA è invece un materiale plastico biodegradabile. Può essere utilizzato in formato resina per processi DLP / SL e in forma filamentosa per il processo FDM. Viene offerto in una varietà di colori, tra cui trasparente, che ha dimostrato di essere un’opzione utile per alcune applicazioni di stampa 3D, anche se non è resistente o flessibile come l’ABS.
Sia l’ABS che il PLA sono polimeri termoplastici, ovvero polimeri formati da catene per lo più lineari, non legate le une alle altre, non reticolate. Il ciclo riscaldamento-flusso-raffreddamento può essere ripetuto più volte in quanto la transizione tra lo stato plastico e quello vetroso è di carattere fisico e non chimico, quindi reversibile. Questo aspetto è molto importante perchè ci fa capire che in realtà il polimero non deve essere lavorato allo stato fuso ma allo stato di transizione vetrosa il che garantisce la permanenza delle proprietà meccaniche originarie del materiale, una volta indurito.
LayWood è un altro materiale di stampa 3D appositamente sviluppato per stampanti 3D di estrusione Desktop. ed è un composto legno / polimero (noto anche come WPC).
Questi materiali sono facilmente reperibili sul mercato sotto forma di filamenti colorati o neutri e dal diametro variabile (in genere 3mm o 1.75mm).
Stampa 3D Metalli ( alluminio, cobalto, acciaio,titanio , oro , argento)
Un numero crescente di metalli e compositi metallici sono utilizzati per la stampa 3D industriale. Due dei più comuni sono derivati in alluminio e cobalto. Uno dei metalli più forti e quindi più comunemente usati per la stampa 3D è in acciaio inossidabile in polvere per i processi di sinterizzazione / fusione / EBM(Electron Beam Melting). L’acciaio stampato è naturalmente di colore argento, ma può essere placcato con altri materiali per dare un effetto oro o bronzo. Le Polveri di metallo per la stampa 3D sono prodotte attraverso atomizzatori che permettono di raggiungere una granulometria finissima adatta alla produzione SLM
Le caratteristiche meccaniche e di preziosità sono differenti in base alla destinazione d’uso i materuiali piu’ utilizzati sono le polveri di Titanio, Alluminio, Acciaio Inox, Cromo Cobalto cosi come anche Bronzo, Argento.Oro
stampa 3d oroNegli ultimi due anni anche l’oro e l’argento sono stati aggiunti alla gamma di materiali metallici che possono essere stampati direttamente in 3D, con evidenti applicazioni in tutto il settore gioielli. Questi sono materiali molto performanti e vengono trattati in polvere. Il titanio è uno dei materiali metallici più forti e è stato utilizzato per applicazioni industriali di stampa 3D per qualche tempo. Fornito in polvere, può essere utilizzato per i processi di sinterizzazione / fusione / EBM.
Stampa 3D Ceramica
La ceramica è un gruppo di materiali relativamente nuovo che può essere utilizzato per la stampa 3D con diversi livelli di successo. La cosa particolare da notare con questi materiali è che, dopo la stampa, le parti in ceramica devono essere sottoposte agli stessi processi di qualsiasi parte ceramica realizzata con metodi tradizionali di produzione cioe cottura ad alte temperature e smaltatura.Anxhe le ceramiche vengono stampate in polvere o estruse con stampanti FDM che montino estrusori per materiali viscosi come la italianissima WASP
Stampa 3D Carta
La carta standard A4 è un materiale di stampa 3D utilizzato dal processo SDL proprietario fornito da Mcor Technologies. La società opera un modello di business molto diverso da altri fornitori di stampa 3D, per cui l’esborso di capitale per la macchina è a metà gamma, ma l’accento è molto su una fornitura di materiale facilmente ottenibile e conveniente, che può essere acquistato localmente . I modelli stampati 3D con carta sono sicuri, rispettosi dell’ambiente, facilmente riciclabili e non richiedono post-elaborazione.
Stampa 3D Materiali Bio
C’è una grande quantità di ricerche condotte sul potenziale dei bio-materiali di stampa 3D per una serie di applicazioni mediche . Il tessuto vivente è stato indagato in una serie di istituzioni leader al fine di sviluppare applicazioni che includono la stampa di organi umani per il trapianto, così come i tessuti esterni per la sostituzione di parti del corpo. Altre ricerche in questo settore sono focalizzate sullo sviluppo di alimenti – la carne è il primo esempio.
Cibo/Alimentare
Esperimenti con estrusori di sostanze alimentari per la stampa 3D sono aumentate sensibilmente negli ultimi due anni. Il cioccolato è il più comune ma ci sono anche stampanti che lavorano con lo zucchero e alcune sperimentali con pasta e carne. Guardando al futuro, sono state intraprese ricerche, per utilizzare la tecnologia di stampa 3D nella produzione di pasti interi finemente equilibrati come nel progetto
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