Materiali industriali per la stampa 3D: quali scegliere?

Ci sono moltissimi materiali industriali per la stampa 3D tra cui scegliere. In questo articolo parleremo di quali sono materiali disponibili, le loro proprietà e le possibili applicazioni.

Il punto di partenza è conoscere le tecnologie 3D e determinare i possibili materiali utilizzabili sulla base delle esigenze applicative e di settore.

Principali tecnologie 3D disponibili

1. HP Multi Jet Fusion (MJF)

Jet Fusion è una tecnologia di produzione additiva sviluppata da HP che produce le parti mediante l’applicazione di un agente di fusione, che solidifica e fonde la polvere, e un agente di dettaglio che delinea la geometria del pezzo sulla base delle istruzioni del file.

Il materiale che viene utilizzato, poliammide PA12, si distingue in quanto offre un ottimo livello di flessibilità ed allo stesso tempo è resistente alle sostanze chimiche, in particolare idrocarburi, chetoni di aldeidi, basi minerali e sali, nonché alcoli, carburanti, detergenti, oli e grassi. Tra i materiali industriali per la stampa 3D, il PA12 è resistente ai graffi e all’abrasione, è leggero e biocompatibile.

Al grezzo si presenta di colore grigio. In Prototek offriamo un post processo di rifinitura superficiale e verniciatura (nero impregnato, grafite e verniciato).

Ambiti di applicazione

  • Prototipi ad elevate proprietà meccaniche per test funzionali
  • Produzione in serie di piccoli lotti come alternativa economica allo stampaggio ad iniezione
  • Nella produzione di macchinari, per realizzare componenti sottoposti ad usura
  • Nell’ambito dei componenti interni di macchinari, per condotti di ventilazione
  • Semiguscisistemi di automazione, tubi e collettori

2. Fused Deposition Modeling  (FDM)

Questa tecnologia lavora materiali termoplastici di produzione per costruire parti resistenti, durevoli e dimensionalmente stabili.

Quando inizia il processo di stampa, la materia prima viene estrusa sotto forma di un sottile filamento attraverso l’ugello riscaldato. Lo strato successivo che viene estruso si fonde con lo strato sottostante, costruendo l’oggetto dal livello più basso. L’ugello può essere spostato sia in direzione orizzontale che verticale da un meccanismo di controllo numerico.

Le stampanti utilizzate in Prototek che sfruttano questa tecnologia sono quelle dell’azienda italiana Roboze, e i materiali industriali per la stampa 3D che mettiamo a disposizione dei nostri clienti sono:

PEEK, polimero termoplastico semicristallino, è un materiale che trova utilizzo in svariate applicazioni grazie alle proprietà meccaniche e alla sua resistenza chimica.

Pei Ultem è resistente all’idrolisi, alle soluzioni acide ed è in grado di sopportare cicli ripetuti in autoclave grazie all’elevata temperatura di esercizio.

ABS-ESD, filamento proprietario di Roboze prodotto con ABS e in grado di offrire ottime proprietà meccaniche alle parti. Ideale per la realizzazione di applicazioni che richiedono protezione dalle scariche elettriche.

Flex, un materiale termoplastico per la produzione speciale di parti funzionali con un’ottima resistenza agli agenti atmosferici, all’ozono e all’abrasione.

Inoltre, i tecnopolimeri come il Carbon PEEK, o Carbon PA, sono in grado di sostituire le leghe metalliche in applicazioni estreme.

3. Stereolitografia (SLA)

Questa tecnologia consente di realizzare prototipi da testare prima della produzione industriale oppure per realizzare stampi di colata o pressofusione. Ad oggi, è molto utilizzata per  ottenere particolari stampati in 3D con un ottimo dettaglio superficiale e precisione.

Questa tecnologia è basata sulla fotopolimerizzazione di una resina liquida. La resina è sensibile alla radiazione ultravioletta emessa da un sofisticato raggio laser che ne traccia forme precise. L’interazione dei due elementi ha come conseguenza la solidificazione del fotopolimero.

Il materiale industriali per la stampa 3D che utilizziamo, Accura Clear Vue, è una resina ad elevata trasparenza, resistente all’umidità ed adatta ad una vasta gamma di applicazioni.

Ideale per prototipi in cui la trasparenza è fondamentale quali proiettori, flusso di fluidi e assemblaggi complessi. Il materiale esce dalla stampa semitrasparente e può essere portato a totale trasparenza mediante post lavorazione.

4. Color Jet Printing (CJP)

Questo processo di stampa di 3D Systems consente la realizzazione di prototipi realistici in gesso con una qualità ed un effetto unico. Le parti dettagliate e multicolore sono ideali per per modelli di arte, prodotti medicali, beni di consumo, architettura e dimostrazioni.

Il materiale utilizzato, Visijet PXL, è uno straordinario e super collaudato composito, ideale per la rapida creazione di modelli concettuali economici e parti fotorealistiche. La possibilità di stampare oggetti Full Color o monocromatici consente di produrre in tempi brevi oggetti di sicuro impatto visivo per presentazioni di nuovi prodotti.

5. Multi Jet Printing (MJP)

Questa tecnica di stampa 3D di 3D Systems è dedicata alla produzione di prototipi con qualità e dettagli straordinariamente precisi in grado di soddisfare le esigenze di un’ampia varietà di applicazioni.

Questo processo utilizza strati sottili di resina e cera. Una per la parte e l’altra per il supporto. La cera di supporto si scioglie ad una temperatura inferiore rispetto alla resina e viene post-lavorata con un metodo senza contatto. In questo modo, nessun dettaglio è perso durante la rimozione del supporto a differenza di altri processi di stampa 3D in cera.

I materiali industriali per la stampa 3D che Prototek utilizza con questa tecnologia sono resine che simulano le performance della plastica e sono impareggiabili nella precisione e qualità superficiale.

Il materiale M2 R-CL è ideale per applicazioni che richiedono una funzione rigida con flex moderato e una finitura trasparente.

Il Proflex è una resina ad alta definizione che simula il polipropilene. Di colore semitrasparente si adatta a tutte quelle applicazioni di prototipazione in cui è necessaria un’elevata resistenza ed estrema flessibilità.

Armor è una resina di colore semitrasparente, ad alta definizione, resistente ed elastica, simil ABS. Unisce flessibilità e resistenza alla trazione. E’ un materiale per prototipi estremamente versatile che porta la prototipazione ad un livello superiore.

L’M3X è un materiale rigido ad alta definizione, simile all’ABS, di colore bianco. Ha l’aspetto e le prestazioni di un materiale plastico prodotto per stampa ad iniezione. E’ resistente a temperature elevate (90°), ed è perfetto per prototipi accurati e precisi o per produrre utensili e parti di consumo.

M3 Crystal è una resina semitrasparente ad alta definizione dalle ottime caratteristiche meccaniche. Ideale per test nei quali conta il fattore trasparenza. Questo materiale è in grado di soddisfare la classe USP VI per applicazioni mediche approvate.

M3 Black è un materiale rigido ad alta definizione, di colore nero intenso, resistente e flessibile. Ha ottime capacità di allungamento e resistenza alla trazione, ideale per prototipi dove è necessario testare assemblaggi e aggancio.

Conclusioni

I materiali industriali per la stampa 3D sono tutti studiati per garantire elevate performance, qualità e precisione fino 16 micron.

Con la stampa 3D non solo la prototipazione ma anche la produzione è diventata una realtà. Sempre più imprese decidono di affidarsi al nostro servizio di stampa 3D professionale e beneficiare dei vantaggi derivanti dall’introduzione della tecnologia 3D nei propri processi produttivi.

Utilizziamo i migliori materiali industriali per la stampa 3D lavorati con le più moderne tecnologie di stampa. L’obiettivo è quello di offrire ai nostri clienti modelli eccellenti in grado di rispettare i requisiti meccanici e i livelli di performance richiesti.

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