Materiali Stampa 3D – la guida completa per stampanti FDM

In questa guida ti parlerò di tutti i materiali che puoi utilizzare per le tue creazioni con stampa FDM (a filamento fuso). Il mio obiettivo è quello di darti tutte le informazioni così che tu possa decidere quali bobine comprare e per quale motivo!

Potrai così decidere quello che fa al caso tuo distinguendo tra:

  • La resistenza che vorresti avesse il pezzo stampato
  • L’estetica di cui hai bisogno per il tuo progetto
  • Il costo che deve avere la tua stampa
  • La stampante che possiedi

Ricorda questo: una volta calibrata bene la stampante è il materiale che fa il lavoro maggiore per la qualità delle tue stampe!

Sei pronto? Si parte!

Quando ho cominciato con la stampa 3D una delle prime domande che mi sono posto è stata proprio con quale materiale sarebbe stato meglio iniziare per fare esperienza, per poi passare alla scelta del materiale giusto per ogni progetto che avevo in mente. La domanda è fondamentale, perché sopratutto all’inizio è importante utilizzare materiali che siano semplici da stampare.

Partiamo dalla scelta migliore per iniziare!

Materiali Stampa 3D: Il PLA non ti tradirà! (Quasi mai)

stampa 3D PLA
modello stampato in PLA

PLA facile da stampare!

Il PLA è uno dei materiali più utilizzati in assoluto ed è quello che ti consiglio per iniziare,

tra i suoi aspetti positivi troviamo:

  • Estrema facilità di stampa (estrusore 190-230 °C)
  • Buona resa estetica ( con layer da 0,2 mm)
  • Economico (da circa 25E al Kg.)
  • Velocità di stampa elevata (4000-10000 mm/sec)
  • Non necessità di piano riscaldato (ma per dimensioni di stampa grandi è consigliato)
  • Ecologico e Biodegradabile

Per contro possiamo evidenziare che:

  • Assorbe umidità, quindi la bobina deve essere utilizzata entro 6 mesi o mantenuta sottovuoto
  • Non adatto a parti meccaniche in quanto è rigido ma non particolarmente resistente
  • Se il materiale non è di buona qualità può intasare l’ugello della stampante
  • Un po’ difficile da carteggiare con carta vetrata

Il PLA è un materiale che difficilmente crea dei problemi, come la ritrazione, cioè il fenomeno che tende a far ritirare il materiale provocando delle deformazioni che rovinano la stampa.

Tra le altre cose è ottimo per le stampanti desktop, in quanto non emette nessun tipo di odore sgradevole e al momento non ci sono ricerche che ne provino alcuna tossicità.

Gli utilizzi più interessanti lo vedono partecipe nel:

  • Architettura
  • Propotipazione, Do it youself, mondo Maker
  • Gadget
  • Packaging
  • Pezzi di ricambio

Potrei andare avanti all’infinito, infatti è un materiale utilizzabile per ogni progetto che abbia necessità di un grado estetico piacevole e non di particolari resistenze a urti o sfregamenti.

 

Materiali Stampa 3D: ABS puzza tanto quanto è resistente!

materiali stampa 3D ABS acetone
ABS prima e dopo il trattamento ai vapori di acetone

Altro materiale “classico” è l’ABS, per intenderci è il materiale con qui sono fatti i LEGO, non te lo consiglio se sei alle prime armi perché può essere un po’ ostico ma vediamo i suoi lati positivi (che sono importanti) :

  • Molto resistente, è la scelta migliore se lo utilizzi per componenti meccanici che devono muoversi, sfregare, resistere agli urti
  • Buona resa estetica ( in più può essere trattato con fumi di acetone che lo rende lucido)
  • Economico (da circa 25E al Kg.)
  • Tende ad essere più preciso del Pla
  • Facile da carteggiare (risultati fantastici)

Tra i lati negativi troviamo sicuramente:

  • Emana fumi pericolosi e dall’odore sgradevole, quindi non è indicato per stampare in cameretta senza un opportuno canale di uscita fumi.
  • Necessità assolutamente di piano riscaldato (possibilmente che arrivi a 100°C)
  • Fonde tra i 220 e 245 °C (che non è necessariamente un lato negativo, ma avrai bisogno di una stampante che arriva a quelle temperature)
  • E’ preferibile stamparlo con una stampante chiusa perché è molto sensibile agli sbalzi di temperatura
  • Non è biodegradabile

L’ABS è un materiale fantastico per applicazioni pratiche, come può essere un ingranaggio o una piccola morsa, ma non solo, è ottimo anche per stampare oggetti estetici come un vaso, infatti può essere trattato con fumi di acetone (ho scritto un articolo dove spiego le migliori procedure di post-process) che rendono la superficie liscia e luminosa, eliminando le famose striature dei layer di stampa e ammorbidendo le imperfezioni.

La grossa difficoltà nello stampare ABS deriva dalle necessità che deve avere la stampante, infatti senza un piatto riscaldato e un ambiente con temperatura costante diventa quasi impossibile evitare i fenomeni di ritrazione e il pezzo tende a staccarsi dal piano di stampa.

Niente di insormontabile comunque, con la giusta esperienza e pazienza tutti possono stampare ABS!

 

Materiali Stampa 3D: PETG il compromesso che stavi cercando!

PETG materiali stampa 3D
PET un’ottimo compromesso da PLA e ABS

Eccoci arrivati a uno dei materiali che preferisco, il PETG! Deriva da uno dei materiali plastici più utilizzati al mondo, infatti se hai una bottiglietta d’acqua vicino a te, sappi che ci sono altissime probabilità che sia fatta in PET! L’aspetto naturale è semi-trasparente ma è acquistabile anche colorato.

Potremmo descriverlo come un fantastico compromesso tra la stampabilità del PLA e la resistenza dell’ABS.

Vediamo i lati positivi:

  • Facile da stampare (Temperature simili a quelle del PLA)
  • Resistenza paragonabile a quella dell’ABS
  • Non emana odori particolarmente sgradevoli
  • Quasi inattaccabile da acidi, solventi o ambienti salini (ottimo per oggetti che stanno all’aperto)
  • Food-safe, adatto per essere a contatti con cibi

Gli aspetti negativi sono proprio pochi:

  • E’ tendenzialmente più caro dei suoi due cugini
  • Bisogna settare bene la ritrazione (cioè il movimento di ritiro del filamento quando l’estrusore attraversa zone dove non è necessario stampare) altrimenti tende a creare dei “filacci a ragnatela” che devono poi essere rimossi.


Materiali Stampa 3D: Il Nylon: prova a romperlo se ci riesci! (e a stamparlo)

materiale stampa 3D Nylon
Nylon – Flessibilità e resistenza

Il Nylon è un materiale incredibilmente resistente, duraturo e flessibile, il che lo rende perfetto per la stampa di oggetti che saranno soggetti a sforzi o cadute.

Ti faccio un esempio: vorresti stampare il telaio di un drone che hai in mente di assemblare?
Usa il Nylon e come seconda scelta usa l’Abs ( O il Petg)

Perchè ti ho dato una seconda scelta? Bè perchè il Nylon può risultare molto ostico da stampare.

Lati positivi:

  • Resistenza meccanica, durevolezza, flessibilità TOP
  • Continua ad essere un materiale dal prezzo abbordabile

Lati negativi (o quantomeno fattori che aumentano la difficoltà di stampa) :

  • Stampabile solo con stampanti che arrivano a 250°C di estrusione
  • Assorbe l’umidità come una spugna, deve essere mantenuto in un ambiente deumidificato
  • La finitura finale risulta peggiore rispetto per esempio al Pla
  • Tende a deformarsi durante il raffreddamento (consiglio piatto di stampa riscaldato e area di stampa chiusa)

Se hai bisogno di estrema resistenza, per esempio per fare modellismo, articoli sportivi ecc. ti consiglio davvero il Nylon! Ha bisogno di qualche accortezza per l’utilizzo, soprattutto evitare di esporlo ad ambienti umidi.

Materiali Stampa 3D: Le incredibili applicazioni dei Flex

materiale stampa 3d flessibile gomma
Il Flexi ti permette di esplorare nuove applicazioni!

La prima volta che ho sentito parlare dei Flexi sono davvero rimasto intrigato dalle possibilità che sono esplorabili con questo tipo di materiale!

Cosa sono i Flexi? Materiali come il TPE e il TPU che hanno caratteristiche come quelle della gomma. Il TPE è addirittura elastico, mentre il TPU è flessibile ma non elastico.

Potrei lasciare alla tua immaginazione le innumerevoli applicazioni possibili, ma te ne dico qualcuna:

  • Ricambi soggetti a usura, come le cinghie di trasmissione, ruote per modellismo, pulegge a frizione, antivibranti ecc.
  • Protezioni per oggetti sensibili, come per esempio le cover per smartphone!
  • Accessori indossabili che si adattano ai tuoi movimenti, come per esempio solette per scarpe

Questi sono solo 3 esempi che mi sono venuti in mente. Adoro questo materiale.

Lati positivi:

  • Uno dei materiali più versatili che puoi utilizzare
  • Facile da stampare ( Estrusore 195-210 °C) attacca bene al piatto (fin troppo bene!)
  • Si trovano bobine da 1Kg a prezzi accessibili
  • Non emana odori particolarmente sgradevoli

Lati negativi:

  • Bisogna stamparlo lentamente per evitare che l’attrito ostruisca l’ugello dell’estrusore (a partire da 600mm/min)
  • Bisogna settare adeguatamente la ritrazione per evitare di creare vuoti non voluti del modello stampato.

Vorrei spiegarti meglio quest’ultimo punto: La ritrazione può essere impostata dallo Slicer (impara a usare lo slicer qui) ed è quel dato che dice alla stampante quanto deve tirare indietro il filamento nei passaggi tra una parte da stampare e l’altra. Questo è fondamentale per evitare che del materiale esca dall’ugello durante questi movimenti e crei una ragnatela non voluta!

Con il Flexi bisogna fare più attenzione a questo dato (che in genere è abbastanza standard), infatti la viscosità del materiale fa si che sia necessario una ritrazione maggiore per garantire una stampa pulita! Parti con una ritrazione di 0,8 mm a salire di +0,1 fino a che non sei soddisfatto.

Materiali Stampa 3D: Bisogno di supporto? PVA vs. HIPS i tuoi nuovi supereroi

Materiali stampa 3D PVA
Stampa forme impossibili con i supporti solubili

Lo sapevi che esistono materiali solubili per la stampa 3D? In ogni caso adesso lo sai! Questi materiali sono ASSOLUTAMENTE GENIALI se stampati come supporti al modello da stampare.

Come saprai è spesso necessario supportare i nostri modelli che hanno volumi non sostenuti, cioè parti che verrebbero stampate in aria. Questi supporti se stampanti dello stesso materiale del modello dovranno necessariamente essere rimossi con la “forza bruta”, per esempio con delle pinze o un cutter. Se si imposta dignitosamente la sezione “supporti” dello Slicer la rimozione dei supporti non è neanche una procedura troppo complessa da compiere, il vero problema in realtà non è la difficoltà nel rimuoverli, ma la possibilità di rimuoverli!

Vediamo per esempio l’immagine qui sotto: in una situazione del genere ti sfido a rimuovere i supporti senza disintegrare il modello!

materiali stampa 3d PVA
supporti con PVA solubile

Un secondo problema è sicuramente la finitura delle superfici che appoggiano sui supporti che risulta inesorabilmente di qualità peggiore rispetto alle superfici che non necessitano di supporti.

Per questo motivo sono in commercio i materiali solubili!

AL PVA NON PIACE FARE IL BAGNETTO

Il Pva è il King dei materiali solubili, ti basta utilizzarlo per la tua stampa da supportare e alla fine immergere tutto in un bel bagno di acqua tiepida e Bingo! Dopo qualche ora i supporti saranno spariti. (qualche ora = tante ore, spesso 10-20 ore)

F-A-N-T-A-S-T-I-C-O

In più i supporti con PVA possono essere stampati a contatto con la superficie da supportare (cosa impossibile da fare senza supporti solubili), in questa maniera una volta dissolti lasceranno una superficie più liscia e meglio stampata

Questo materiale azzera i limiti della stampante FDM e ti permette di pensare ai tuoi progetti in maniera più semplice e diretta.

Sembra tutto troppo bello? In effetti qualcosa c’è…..

Lati negativi:

  • Necessita di una stampante a doppio estrusore! Ovviamente non puoi stampare due materiali diversi con un solo estrusore, o meglio, puoi, ma con sprechi di materiale folli. Per questo ti servirà una stampante con doppio estrusore, uno dei due dedicato alla stampa dei supporti.
  • Costa un’occhio della testa (100 euro/Kg) – Usalo con parsimonia 🙂
  • Da mantenere sottovuoto per evitare che assorbi umidità

HIPS IL MATERIALE PIU’ SOTTOVALUTATO

L’Hips rientra spesso nella categoria dei materiali solubili per supporti, e non è di certo sbagliato che ci sia, infatti è solubile con una sostanza che si chiama limonene

Come materiale di supporto ha gli stessi vantaggi del PVA e le bobine partono da 30 euro al Kg

una bella differenza, ovviamente devi considerare anche il costo del limonene.

Ma non è finita qui, molti considerano l’HIPS solo un materiale di supporto e spesso lo ignorano utilizzando il PVA (che seppur più costoso ha la comodità di dissolvere in acqua).

In reatà l’HIPS è un ottimo materiale principale.

Vediamo i vantaggi:

  • Proprietà meccaniche interessanti, soprattutto una resistenza agli urti
  • Facile da stampare, facile da carteggiare, facile da incollare… FACILE 🙂
  • Food Safe, può andare a contatto con alimenti
  • Non teme l’umidità (cosa fantastica perchè non è difficile che una bobina rimanga aperta, soprattutto se usata per stampare supporti)
  • Temperature di stampa simili all’ABS, ma senza controindicazioni di ritrazione del materiale

Chiudiamo questo paragrafo della guida con una domanda:

MA ALLORA E’ MEGLIO IL PVA O L’HIPS PER I SUPPORTI?

Magari saresti propenso a pensare che visto che l’HIPS costa un terzo del PVA sia la scelta migliore, da quel punto di vista hai ragione, ma non è l’unica cosa che devi considerare.

Infatti il fattore che più devi valutare è QUALE MATERIALE andrai a supportare con il PVA o l’ HIPS.

Mi spiego meglio:

Il PVA necessità di una temperatura ad estrusore di 190-210°C e del piano di stampa 50-60 °C

queste temperature si abbinano perfettamente con quelle di materiali come PLA e simili.

L’ HIPS a sua volta ha bisogno di una temperatura a estrusore di 230-240 °C e del piano di stampa 80-90°C, capisci che sarebbe inpossibili utilizzarlo con il PLA, come viceversa sarebbe impossibile utilizzare il PVA con l’ ABS perchè il piano di stampa sarebbe troppo freddo o troppo caldo in funzione di cosa stiamo considerando tra i due.

Quindi la risposta alla domanda è: Il migliore è quello che meglio si abbina alle caratteristiche del materiale da supportare!

Te ne consiglio due che ho provato e mi sono piaciuti

Sai quali sono i materiali per la stampa 3d più divertenti? I drogati!

Se cerchi un grado estetico particolare o applicazioni incredibili sto per farti una carrellata di materiali che ti stuzzicheranno di sicuro la curiosità.

Sto parlando di quei materiali che chiamo “drogati”, cioè che partono da una base come potrebbe essere il PLA ma hanno una percentuale variabile di contaminazioni che li rendono speciali!

Pronto? Partiamo!

FILAMENTO LEGNO – ORA PUOI STAMPARE IL BABY GROOT CHE SOGNAVI

stampa 3d legno materiale filamento
Il filamento al legno profuma di legno! 🙂

Il filamento legno è un PLA con contaminazione di fibre del legno, ne esistono diversi tipi con diversi tipo di legno (ebano, acero, bamboo ecc.)

Questo filamento è esteticamente ESAGERATO, se stampato come si deve, produce modelli già simili al legno appena usciti dalla stampante, ottimo al tocco e profuma di legno!

Fai attenzione a utilizzarlo per modelli non funzionali perché il materiale è piuttosto fragile.

Veramente sensazionale per progetti di architettura, design del prodotto, modellismo ecc.

Suggerimenti:

  • Stampalo con un layer di stampa alto per simulare le striature del legno
  • Prova a utilizzare step di temperatura diversi durante la stampa, le fibre reagiscono in modo diverso alle temperature diverse
  • Datti da fare con la carteggiatura, puoi raggiungere risultati davvero soddisfacenti

FILAMENTI METALLARI \m\_

stampare metallo con la stampa 3d
Materiale caricato con polveri metalliche

Stesso concetto ma con contaminazione di polveri metalliche, ottimo se vuoi rendere un effetto bronzo, rame, oro, argento, ottone, inox, alluminio ecc.

Una volta carteggiati per bene al tocco sembreranno davvero di metallo e se stampati con riempimento al 100% anche il peso sarà convincente.

In genere i filamenti sono 50% PLA o ABS e 50% polvere metallica, ma sul mercato si trovano dino all’ 85%.

Progetti di tipo estetico raggiungono un livello sensazionale con questi filamenti!

E se devo essere sincero io vado matto per il bronzo!

Se ti stai chiedendo se il filamento conduce elettricità ti rispondo che non è indicato, ma te ne mostro uno fatto apposta 😉

FILAMENTO CONDUTTIVO

stampa 3d filamento conduttivo
Crea prodotti funzionanti con il filamento conduttivo!

Questo filamento contaminato alla grafite rivoluzionerà i tuoi progetti!

Immagina di poter stampare circuiti e collegamenti elettrici a basso voltaggio e studiare il tuo progetto dalla A alla Z senza bisogno di tener troppo conto dei componenti commerciali.

Mi viene in mente un blocco batterie che ha bisogno dei contatti metallici da appoggiare alle pile, d’ora in poi potrai semplicemente stampare un piastrino di questo filamento, comodità estrema!

Veramente fantastico non pensi?

Se vuoi integrare la meccatronica nei tuoi progetti (sensori, led, arduino ecc.) questo filamento potrebbe cambiarti la vita 😉

FILAMENTO MAGNETICO

filamento magnetico stampa 3D calamita
Collega parti senza sforzo con il filamento magnetico

A differenza dei due precedenti, viene contaminato con polveri di ferro che rendono i tuoi modelli ferromagnetici, questo significa che i tuoi modelli saranno attirati da magneti, non che sono magneti!

Ottimo per applicazioni con calamite, per esempio potresti fare sportelli da chiudere o accessori indossabili con magneti!

Davvero utile per trovare una soluzione semplice dove apparentemente non c’è!

FILAMENTO FOSFORESCENTE

filamento luminoso fluorescente
Oggetti fosforescenti in un attimo!

Filamento contaminato con materiale fosforescente capace di assorbire i fotoni, l’effetto è proprio quello che ti aspetti! 🙂

Utile per accessori indossabili, come orecchini, bracciali, oppure giocattoli o decorazioni di Halloween!

FILAMENTO AL CARBONIO

stampare filamento al carbonio stampa 3d
Stampe professionali e funzionali al carbonio

Ok più che divertente questo materiale è decisamente professionale, come puoi immaginare se conosci le proprietà del carbonio, questa contaminazione su PLA, ABS o PETG aumenta sensibilmente la resistenza meccanica mantenendo il peso molto leggero.

Attenzione!! il filamento al carbonio non è adatta ad essere stampato con ugelli standard (in ottone) perchè tende a usurarli in tempi brevissimi. utilizza un ugello dedicato in un materiale più duro come l’acciaio temprato!

Per il resto buon divertimento, puoi utilizzare questo filamento ad esempio per applicazioni di modellismo che necessitino di un buon rapporto resistenza/peso, come droni.

FILAMENTO CASTABLE

stampa 3d metallo cast stampi
Replica le tue stampe creandole in metallo

Vorresti creare delle repliche delle tue stampe in ottone colato o altri materiali a bassa temperatura di fusione?

Puoi utilizzare il filamento castable!

  • Realizza una stampa con questo filamento
  • Coprila completamente di gesso
  • Inforna alle temperature consigliate dal produttore del filamento

Il modello si scioglierà e colerà attraverso il canale di scolo (che devi lasciare nello stampo in gesso).

Poi potrai tranquillamente riempire il tuo stampo col materiale che preferisci!

Materiali Stampa 3D: Ultimo! PP il boss finale, il number one!

materiale stampa 3D pp
Con il PP si fa sul serio

Hai presente i vecchi film con Vandamme o Schwarzenegger? Che arriva il punto in cui il protagonista deve scontrarsi con il cattivone di turno? Ecco, il PP è il cattivone!

Il problema è che noi non siamo ne Vandamme ne Schwarzenegger, anche se dopo questa guida ti vedo già un po’ più agguerrito! Giusto? 😉

Il PP alias il polipropilene è un materiale forte, flessibile, leggero, resistente agli agenti chimici e foodsafe.

Praticamente la divinità dei materiali per stampante a filo, è il top, ma come tale è anche difficile da gestire.

Preparati a massicce dosi di deformazione del materiale (warping) e scarsissima adesione sia al piatto, sia tra i layer stessi di stampa!

Come fare a stamparlo? Se vuoi provare ti do qualche suggerimento utile!

  • Utilizza materiali di qualità ( o impazzirai)
  • Utilizza una stampante con piatto riscaldato
  • Utilizza una stampante con piatto forato e raft
  • Ventola al 100% dopo il secondo layer
  • Schiaccia il primo layer contro il piano di stampa il più possibile (puoi farlo abbassando il settaggio Z della stampante)
  • utilizza dei brim larghi per aumentare la superficie di appoggio
  • Utilizza sul piatto colla o nastro adesivo con superficie ruvida
  • Parti con un layer 0,1 mm, ha minor possibilità di fare warping
  • Parti da una velocità di 1200 mm/min 

Abbiamo finito! Ti lascio con una mia opinione

Siamo arrivati alla fine, siamo partiti dai materiali più utilizzati, più facili, per chi comincia, passando da materiali per applicazioni specifiche, materiali che prediligono l’estetica e materiali professionali con alte prestazioni ma che necessitano di un po’ più di esperienza ( e macchine di qualità).

Ma volevo chiudere con questo: sai la cosa più importante l’ho scritta tra le prime righe di questo articolo?

una volta calibrata bene la stampante è il materiale che fa il lavoro maggiore per la qualità delle tue stampe!”

E ti assicuro che è la verità! Puoi avere la stampante migliore sul mercato ma se il filamento è scadente avrai problemi, insospettabili, incontrollabili, che metteranno a dura prove tutti i risultati raggiunti fino a quel momento.

Quello che ti serve è un materiale stabile, che ti dia sicurezza e ti permetta di avere risultati ripetibili! Altrimenti avrai sempre dubbi sulla calibrazione della stampante, i settaggi del tuo slicer o errori interni al modello da stampare.

Ti ho lasciato diversi link in questo articolo, sono materiali che ho utilizzato e con i quali mi sono trovato bene, possono essere un buon punto di partenza per farti un’idea sugli standard di qualità.

Ti consiglio comunque di cercare, testare, provare sempre nuovi materiali finchè non trovi un produttore che ti da assoluta sicurezza.

Una volta trovato potrai premere il famoso tasto “stampa” senza preoccupazioni, lasciando la stampante al lavoro inosservata anche per decine di ore.

Un buon materiale ti permette di fidarti

Per il resto il consiglio assoluto che ti do è

STUDIA TUTTI I GIORNI

stampa, osserva, cerca online le soluzioni ai problemi, correggi e ristampa.

Su questo Blog puoi trovare Guide, esperienze e consigli utili 🙂

Grazie di aver letto tutto, so che è stato lungo ma sono sicuro che questo articolo ti sia stato utile in qualche maniera, a qualsiasi livello tu sia!

Se è davvero così ti chiedo di condividerlo in modo che anche altre persone possano essere aiutate ad avere stampe migliori e esperienze più soddisfacenti!

Ciao e alla prossima! 🙂

Alessio Iannone – Binarioprint

5 commenti su “Materiali Stampa 3D – la guida completa per stampanti FDM”

  1. Ciao veramente un ottimo tutorial per chi come me si sta avvicinando a questo mondo
    Ti chiedo un consiglio se volessi stampare la leva del freno e della frizione della moto che materiale mi consiglieresti?
    Grazie, ciao

    Rispondi

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