I filamenti per stampe 3D sono delle fibre sottili utilizzate per realizzare, tramite il processo di stampa, oggetti, modelli e prototipi. I filamenti sono termoplastici, ovvero modellabili grazie all’azione del calore, sono resistenti, disponibili in varie colorazioni e hanno una lunghezza variabile che talvolta può superare anche i 50 metri. I filamenti si trovano in commercio sotto forma di bobine le quali si montano in modo semplice direttamente all’interno della stampante negli alloggi appositi, i quali le tengono ferme ed evitano ai fili di scivolare. Il processo di stampa può avere due denominazioni: FDM e FFF, che in effetti presentano la stessa procedura di lavoro. La procedura prevede la fusione e l’estrusione dei filamenti, i quali verranno disposti sulla superficie di lavoro strato dopo strato solidificandosi, secondo lo schema di stampa, fino alla realizzazione completa dell’oggetto. La stampa deve avvenire in un ambiente asciutto che presenti una temperatura non eccessiva, per non danneggiare la qualità dei filamenti.

Le principali tipologie di filamenti per stampanti 3d

I filamenti per stampa 3D sono disponibili in diverse tipologie, da quelle più semplici da utilizzare a quelle più particolari, pensate per un uso professionale. Questa ampia scelta di materiali permette, dunque, di realizzare oggetti che riescono a rispondere a moltissime esigenze. Vediamo quali sono i principali filamenti per stampanti 3D.

Filamenti in PLA: i filamenti in PLA (acido polilattico) sono probabilmente i più comuni, sia per l’ottimo rapporto qualità-prezzo sia perché biodegradabili e non tossici (adatti, dunque anche per oggetti destinati ad uso alimentare). Inoltre sono disponibili in tante colorazioni ed effetti cromatici, come ad esempio il PLA Wood che imita l’effetto del legno.
Filamenti in ABS (Acrilonite-butadiene-stirene): anche questi filamenti sono molto usati per il buon rapporto qualità-prezzo e per le ottime proprietà meccaniche. Tuttavia, il vapore prodotto durante il processo di stampa- se inalato - può nuocere alla salute, pertanto è bene prestare attenzione e usare questi filamenti solo con le stampanti compatibili.
Filamenti in PETG (polietilene tereftalato drogato con glicole): flessibili e resistenti all’acqua e ad agenti chimici, questi filamenti sono usati per produrre tantissimi tipi di oggetti. Inoltre sono trasparenti e si prestano anche alla realizzazione di imballaggi e bottiglie.
Filamenti in nylon: il nylon è un materiale molto resistente ad abrasioni e sollecitazioni meccaniche e i filamenti in questo materiale sono usati per stampare oggetti sottoposti a pesi anche ingenti, per questo sono utilizzati anche per produrre oggetti in ambito industriale.

Quali sono le differenze tra i vari tipi di filamenti per stampe 3d

In commercio possiamo, quindi, trovare tanti tipi differenti di filamenti per stampe 3D che, come è facile intuire, presentano non solo delle differenze estetiche dovute alla colorazione, ma anche delle differenze strutturali che distinguono una tipologia dall’altra: vediamo quali sono le principali.

Una delle differenze più importanti è la facilità di utilizzo, che permette anche a i non esperti di poter realizzare oggetti e prototipi 3D: in questo caso i filamenti in PLA rappresentano la scelta ideale. Un'altra caratteristica che differenzia i tipi di filamenti è la resistenza meccanica a urti e sollecitazioni; questa caratteristica può essere importante soprattutto quando si realizzano oggetti ad uso industriale perché è fondamentale che tali manufatti riescano a sopportare pesi e impatti frequenti: i filamenti in ABS sono ideali per questo utilizzo. Altri fattori che differenziano i fili per stampe 3D sono la resistenza alle alte temperature (ovvero la capacità di non ammorbidirsi o deformarsi se esposti a temperature elevate) e l’elasticità (cioè la capacità di flettersi evitando abrasioni, spaccature e rotture). Infine, è molto importante valutare fattori come l'igroscopicità che è la proprietà di assorbire l’umidità nell’aria e la tossicità del materiale in fase di stampa: questi due fattori sono, ad esempio, presenti nel nylon, e - a causa della tossicità- è sempre necessario l’uso di mascherine protettive durante la realizzazione degli oggetti 3D.

I diversi colori dei filamenti stampanti 3d

Una delle qualità dei filamenti per stampe 3D è la grande varietà di colori disponibili in commercio. Negli ultimi anni, infatti, la stampa 3D ha fatto grandi progressi e, per rispondere alle esigenze dei consumatori, sono stati introdotte moltissime colorazioni per dar vita ad oggetti sempre più originali e ben fatti.

Inoltre, non solo le tonalità spaziano da quelle tradizionali a quelle più ricercate, ma è possibile acquistare filamenti che riproducono effetti cromatici molto particolari (come, ad esempio, metallizzato, perlato, fluorescente ecc) o imitano ottimamente materiali naturali come il legno, la pietra, la ceramica ecc… La scelta è, quindi, davvero vasta tuttavia è sempre consigliabile accertarsi che la tipologia di filamento sia compatibile con il tipo di progetto, in modo da poter scegliere il materiale giusto. Per esempio, i filamenti in PLA sono molto sensibili ai raggi UV e infatti, se molto esposti a questa fonte luminosa possono diventare più spenti e opachi. Conoscere nello specifico tutte le tipologie di filamenti per stampanti 3D sarebbe molto difficile, per questo è sempre consigliabile chiedere un consiglio a rivenditori o esperti del settore.

Quanto durano i filamenti stampa 3d

Una delle domande più frequenti sul materiale per la stampa 3D è quanto durano i filamenti una volta aperti. In realtà i filamenti non presentano una data di scadenza vera e propria, tuttavia con il passare del tempo - soprattutto dopo molti mesi - è inevitabile che perdano parte delle loro proprietà. Possiamo rintracciare, però, dei fattori che incidono positivamente sulla conservazione di questo materiale e che, se presenti, possono contribuire ad una buona durata nel tempo. Innanzitutto le bobine dei filamenti, una volta aperte e utilizzate, devono essere riposte all’interno di confezioni apposite: delle scatole o box in plastica protettiva che impedisce ad agenti atmosferici come polvere, luce e umidità di entrare a contatto con i filamenti. In alternativa è possibile riporre le bobine anche in sacchetti sigillati con assorbiumidità come cubetti di silica gel. Per quanto riguarda, poi, l’ambiente in cui conservare i filamenti è meglio evitare luoghi che presentano temperature troppo elevate e accertarsi, in ogni caso, che non ci siano sbalzi termici frequenti. Riconoscere i filamenti danneggiati è semplice, perché durante la fase di stampa l’oggetto realizzato presenterà crepe e bolle e si verificherà, in alcuni casi, un rumore simile ad uno scoppiettio a causa dell’umidità del materiale. In quest’ultimo caso è possibile provare a recuperare i filamenti troppo umidi grazie a degli essiccatori per bobine, che asciugheranno l’umidità in eccesso e permetteranno di utilizzare il materiale per la stampa, una volta essiccato.

Come scegliere il filamento per stampa 3d più adatto alle proprie esigenze

Ma come scegliere il filamento per stampa 3D più adatto alle proprie esigenze? Come spesso accade, per essere sicuri di fare la scelta giusta bisogna porsi le domande corrette e valutare alcuni elementi caso per caso, vediamo quali aspetti non possiamo tralasciare. Innanzitutto, è bene avere le idee chiare sul tipo di oggetto da stampare: se l’oggetto è un manufatto che non dovrà sopportare sollecitazioni, stress meccanici o urti, ci si può orientare sul filamento in PLA che è l’ideale per produrre manufatti con funzioni puramente decorative. Contrariamente, se l’oggetto dovrà sopportare pesi, alte temperature, attriti ecc… bisognerà valutare altri tipi di materiali. Un altro fattore da considerare è l’effetto estetico che vogliamo ottenere: come abbiamo avuto modo di vedere, esistono filamenti che riproducono l’effetto metallizzato oppure imitano materiali come legno o pietra. Alcuni filamenti di questo tipo richiedono particolare attenzione in fase di stampa (i filamenti brillantinati, ad esempio, potrebbero ostruire il macchinario), altri ancora necessitano un’attenzione in più verso la conservazione dell’oggetto finito (i filamenti ad effetto legno sono, di fatto, sono igroscopici, e assorbono umidità), per questo è sempre bene tenere presente anche l’aspetto pratico della propria scelta. Infine, è molto importante conoscere il diametro del filamento, per essere sicuri che sia compatibile con la stampante di utilizzo: quest’ultimo consiglio potrà sembrare banale, ma è indispensabile se si vuole ottenere una buona stampa ed evitare inconvenienti durante l’utilizzo: per scegliere la dimensione giusta, inoltre, si dovrà considerare non la misura dell’ugello, ma quella dell estrusore e conoscere i principali settaggi della stampante.