Qui a Tinkercad, ci piace sentire come gli insegnanti di tutto il mondo stanno trasformando in realtà i progetti dei loro studenti grazie alla stampa 3D. Crediamo che la stampa 3D (e la fabbricazione digitale in generale) offra alle persone comuni una grande opportunità per progettare e plasmare il proprio mondo. Detto questo, abbiamo anche trascorso abbastanza ore sulle nostre attrezzature per sapere che la stampa 3D è un processo relativamente lento e instabile che a volte può portare a risultati deludenti. 

Per offrire a te e alla tua classe le migliori possibilità di successo nella stampa 3D, abbiamo creato questa guida per comprendere e scegliere il materiale (filamento) più adatto alle tue esigenze. Sebbene sia vero che è necessario comprendere le impostazioni e le capacità della tua stampante 3D specifica, il filamento che utilizzi è un ingrediente altrettanto fondamentale (e spesso trascurato) per una stampa di successo. 

La seguente guida offre una panoramica volutamente limitata ai tipi di filamenti che riteniamo valga la pena utilizzare e conoscere per la stampa in classe. Per indicazioni sul più ampio mondo dei filamenti adatti a professionisti e hobbisti, consulta i nostri consigli di lettura alla fine di questo post.

Buona lettura e non dimenticate di condividere con noi le vostre stampe di successo su Twitter, Facebook, o Instagram. 

Foto di Page Russell su Instructables.

PLA

Facilità d'uso: Facile

Temperatura di stampa: 180 °C – 230 °C

Temperatura del piano di stampa: Non richiede riscaldamento, 20 °C – 60 °C (opzionale)

Pro: Relativamente inodore, deformazione o restringimento minimi, incredibile varietà di filamenti (vedi Opzioni divertenti di seguito), economico, non richiede letto di stampa riscaldato, biodegradabile (in misura limitata), riciclabile (in misura limitata). 

Contro: Stampe fragili con resistenza meccanica relativamente bassa rispetto ad altri materiali, si scioglie facilmente a temperature elevate (anche se talvolta utile per effetti di ricottura intenzionali).

Immagine del PETG trasparente per gentile concessione di MatterHackers.

PETG

Facilità d'uso: Medio

Temperatura di stampa: 220 °C – 250 °C

Temperatura del piano di stampa: 50 °C – 75 °C

Pro: Incredibile adesione al piano di stampa (a volte anche troppo buona), maggiore flessibilità rispetto al PLA, elevata resistenza, deformazione o restringimento minimi, stampe relativamente resistenti al calore rispetto al PLA, ottima adesione degli strati.

Contro: Può emanare un leggero odore, il filamento assorbe umidità se conservato all'aperto (compromettendo le prestazioni di stampa), richiede un piano di stampa riscaldato, si consiglia l'uso di un separatore per il piano di stampa (nastro adesivo o colla stick) per evitare che si incolli in modo permanente. I piani di costruzione flessibili sono l'ultima novità e tutti dovrebbero averli, indipendentemente da cosa si stampa!

Un esempio dei problemi di deformazione comuni nella stampa dell'ABS. Foto per gentile concessione di Ultimaker.

ABS

Facilità d'uso: Esperto

Temperatura di stampa: 210 °C – 250 °C

Temperatura del piano di stampa: 80 °C – 110 °C

Pro: Elevata resistenza, migliore resistenza ai raggi UV per applicazioni esterne, comunemente utilizzato nei prodotti per la casa (come i mattoncini LEGO), le stampe risultanti sono relativamente resistenti al calore rispetto al PLA, con un'adesione fenomenale tra gli strati. 

Contro: Odore evidente, richiede ventilazione durante la stampa, notevoli problemi di deformazione/restringimento, necessità di un letto riscaldato, preoccupazioni relative alle emissioni di COV (soprattutto per gli studenti con disturbi respiratori), necessità di una copertura completa per la regolazione del calore e per garantire una ventilazione adeguata.

Opzioni divertenti 

All'interno di queste diverse formulazioni (anche se soprattutto nel PLA) è possibile trovare una serie di varianti innovative che potrebbero risultare interessanti per gli studenti. Esistono filamenti che si illuminano al buio o che cambiano colore a temperature calde o fredde. 

Immagine per gentile concessione di MatterHackers.

È possibile trovare filamenti trasparenti o filamenti traslucidi colorati. Esistono molti filamenti con tonalità metalliche o scintillii glitterati.

C'è anche una tendenza relativamente nuova che prevede l'uso di filamenti arcobaleno o multicolori, in cui il colore cambia lungo tutta la bobina. Man mano che ogni strato viene stampato, il colore cambia lentamente, creando un effetto multicolore simile a un arcobaleno. 

Immagini di DasMia su Instructables.

Filamento riciclato

Sul mercato è disponibile un numero crescente di filamenti parzialmente o completamente riciclati. Attualmente, poiché le fonti di ABS, PET e polistirene riciclati sono più abbondanti rispetto al PLA, le opzioni disponibili per i filamenti riciclati a base di PLA sono meno numerose. 

Immagine per gentile concessione di Closed Loop Plastics.

Sebbene i risultati possano variare, i filamenti riciclati sono per loro stessa natura un prodotto meno prevedibile con una gamma di colori limitata. Per l'uso in classe, dove la coerenza della stampante è un attributo prezioso, i filamenti riciclati possono aggiungere un'imprevedibilità indesiderata.

Consigli utili

Foto di Page Russell su Instructables.

Proprio come l'inchiostro della stampante del tuo computer, il filamento che acquisti per la tua stampante 3D è una spesa continua. Proteggi il tuo investimento con questi consigli di Paige Russel sulla conservazione del filamento per prolungarne la durata. 

Quando si tratta di impostare la temperatura di stampa, consultare sempre le impostazioni consigliate dal produttore del filamento. Queste sono spesso incluse con il filamento o disponibili sul sito web del produttore. Marchi diversi hanno spesso formulazioni leggermente diverse con temperature di fusione leggermente superiori o inferiori.

Ma che dire di…?

È vero che esistono numerose formulazioni di filamenti che non abbiamo incluso in questo elenco. Nylon, TPE, ASA, polipropilene, HIPS, Flex, policarbonato e altri sono tutte opzioni che consigliamo agli appassionati di esplorare. Tuttavia, in un ambiente scolastico, il costo, i requisiti di conservazione, la scarsa frequenza di utilizzo, i requisiti di stampa o l'odore di queste alternative rendono difficile consigliarle nella maggior parte dei casi. 

Foto di Page Russell su Instructables.

Detto questo, se sei un insegnante che giura su un particolare tipo o marca di filamento che funziona in modo eccellente nella tua classe, ti preghiamo di segnalarcelo sui social media per aiutarci a migliorare le future revisioni di questa guida. 

Vale anche la pena ricordare che i servizi on demand come Nube polare, Treatstock, iMaterialize, Shapeways, 3D Hubs, e Ponoko (per il taglio laser) consentono di sperimentare con un'ampia gamma di materiali e processi, o persino di utilizzare materiali esotici come il metallo o la fibra di carbonio. Alcune di queste opzioni sono direttamente accessibili dal menu Esporta di Tinkercad.

Con questi servizi, è sufficiente caricare il proprio modello 3D, selezionare il materiale che si desidera utilizzare e pagare una tariffa per farlo stampare e spedire direttamente nella propria classe. Può risultare piuttosto costoso, ma può valerne la pena per un caso speciale o per un progetto di fine anno.

Ti invitiamo inoltre a contattare il tuo makerspace locale o la biblioteca pubblica per verificare se esistono opportunità di collaborazione con volontari per stampare i progetti didattici utilizzando le loro strutture e attrezzature. Potrebbe essere un enorme vantaggio poter contare su personale esperto locale che guidi il processo, offra la propria competenza e consenta un notevole risparmio di tempo grazie alla possibilità di stampare su più macchine. 

Foto di Printeraction su Instructables.

Ulteriori letture

Durante la nostra ricerca per la creazione di questa guida, abbiamo trovato una serie di risorse eccellenti che approfondiscono l'argomento delle opzioni relative ai filamenti in modo molto dettagliato. Per gli hobbisti o gli utenti professionali, le guide online di All3DP, Ricerca Prusa, e MatterHackers offrono una quantità inesauribile di informazioni utili sull'argomento e sono state tutte utilizzate per redigere la nostra guida. 

Per ulteriori informazioni sui COV dei filamenti e sui loro effetti sulla salute, consultare L'elefante in classe di Mike Titsch su 3D Printer World e i riferimenti da lui citati.