Scegliere il materiale da utilizzare per la stampa 3D può essere complicato. Ogni materiale stampato in 3D ha i suoi pro e contro, e alcuni sono molto più duraturi di altri. Ma quanto durerà nel tempo ogni diverso tipo di materiale stampato in 3D?
In generale, le parti stampate in 3D possono essere altrettanto resistenti e durature quanto componenti simili fabbricati con altri materiali. Questo è il motivo per cui molti produttori di automobili utilizzano parti stampate in 3D per testare un concetto.
Tuttavia, gran parte della resistenza e durata deriva dal modo in cui l’oggetto stampato in 3D è stato creato. Elementi come lo spessore delle pareti e la densità di riempimento possono avere un impatto significativo sulla durabilità a lungo termine di un oggetto stampato in 3D.
Introduzione alla Durabilità degli Oggetti Stampati in 3D
Da anni, il PLA è il materiale per la stampa 3D più popolare. Si tratta di un tipo di plastica fornita in filamenti e utilizzata con le stampanti 3D FDM. Questo materiale è di gran lunga uno dei più economici e accessibili per la stampa.
Tuttavia, negli ultimi anni, materiali più esotici come il nylon e le resine sono diventati molto più accessibili.
Passando del tempo online a esplorare il mondo della stampa 3D, si nota facilmente come un oggetto stampato in 3D possa fallire, specialmente se non stampato correttamente. Materiali come il PLA possono facilmente rompersi lungo gli strati se stampati in modo errato. Ma anche altri materiali come le resine hanno le loro limitazioni in termini di resistenza.
Ogni diverso tipo di materiale stampabile in 3D ha la sua unica durabilità, alcuni sono molto più resistenti e duraturi di altri.
In questa guida, ho esaminato i materiali da stampa 3D più popolari per vedere quanto sia duraturo ciascun materiale e quanto possa durare nel tempo.
Quanto è Duraturo un Oggetto Stampato in 3D in PLA?
Come accennato, il PLA (Acido Polilattico) è uno dei tipi di filamento più popolari e ampiamente utilizzati nella stampa 3D. È facile da lavorare e ha un costo inferiore rispetto ad altri materiali. Questo offre all’utente maggiore flessibilità su elementi che influenzano la resistenza di base come la densità di riempimento.
Lavorare con il PLA è relativamente semplice, poiché può essere stampato su una vasta gamma di stampanti 3D FDM. Non richiede temperature estreme per essere elaborato ed è estremamente accessibile.
Con una resistenza alla trazione di 7.250 psi, è uno dei materiali per la stampa 3D più forti disponibili.
Tuttavia, il PLA ha delle debolezze. Può diventare fragile, rendendolo non la scelta migliore se utilizzato sotto carico pesante. Ha anche un punto di fusione piuttosto basso, il che significa che sotto calore estremo può iniziare a indebolirsi, piegarsi o addirittura sciogliersi. Se si superano i 40°C, si noterà che il PLA inizia a deformarsi o piegarsi e perdere rigidità.
Quanto è Duraturo un Oggetto Stampato in 3D in ABS?
L’ABS (Acrilonitrile Butadiene Stirene) è un altro tipo di filamento comunemente utilizzato. La resistenza alla trazione dell’ABS è di 4.700 psi, che è inferiore rispetto al PLA. Tuttavia, ha caratteristiche diverse quando confrontato direttamente con il PLA.
L’ABS ha un punto di fusione estremamente alto di circa 200°C, rendendolo molto più duraturo a temperature più elevate. Ha anche una flessibilità aggiunta che il PLA non ha. Questo significa che sotto carico pesante, l’ABS tende a piegarsi piuttosto che frantumarsi.
È più Duraturo il PLA o l’ABS?
Sebbene il PLA sia tecnicamente più forte a causa della sua maggiore resistenza alla trazione, l’ABS tende a essere più duraturo nel tempo. Grazie alla sua capacità di flettersi piuttosto che frantumarsi, può sopportare un impatto molto più pesante. Questo rende l’ABS meno propenso alla rottura quando cade, viene lanciato o schiacciato rispetto al PLA.
Quanto è Duraturo un Oggetto Stampato in 3D in Resina SLA?
La stampa 3D SLA è comunemente usata per ottenere un aspetto più dettagliato rispetto alla stampa FDM. Le stampe in resina 3D non hanno le classiche linee degli strati che si trovano negli oggetti in filamento, e i dettagli sono spesso più nitidi. Questo le rende fantastiche per la stampa 3D di miniature per giochi da tavolo come Star Wars Legion.
I principali svantaggi delle stampe 3D in resina SLA sono sia il costo che la resistenza. La resina è un processo di stampa 3D più costoso rispetto alla stampa FDM e tipicamente non sarà così duratura. Tuttavia, la resistenza e durabilità complessive dipenderanno dal tipo di resina utilizzato.
Le resine sono disponibili in molte forme, incluse resine a base di acrilato o epossidiche, solo per nominarne un paio. Resine industriali più resistenti possono avere una resistenza alla trazione fino a 8.000 psi, rendendole estremamente durature. Tuttavia, resine comunemente utilizzate come la Resina per Stampanti 3D Anycubic hanno una resistenza alla trazione di soli 3.300 psi.
Gli oggetti in resina 3D hanno alcuni vantaggi in termini di resistenza rispetto ai filamenti. La resistenza di un oggetto 3D in filamento dipende fortemente dall’orientamento della stampa. Questo determina l’orientamento del riempimento e quanto l’oggetto sarà resistente in qualsiasi direzione.
Un oggetto stampato in 3D in resina non ha questa limitazione. Gli oggetti in resina 3D sono altrettanto resistenti quando spinti o tirati in qualsiasi direzione. La stampa 3D SLA raramente si basa sul riempimento, il che significa che mantiene la rigidità su tutti gli assi.
Quanto è Duraturo un Oggetto Stampato in 3D in Nylon?
Il nylon è un altro filamento sempre più popolare per la stampa di oggetti 3D. Molto come l’ABS, offre più flessibilità, dandogli una migliore possibilità di non rompersi quando vengono applicate forze. Spesso si trova che il nylon è il materiale più popolare per la stampa 3D per usi industriali rispetto a ABS o PLA.
Con una resistenza alla trazione di circa 7.000 psi, il nylon si colloca appena sotto il PLA nella classifica generale della forza. Esistono diverse forme di filamenti in nylon, il che significa che la resistenza alla trazione varierà tra di loro.
Piuttosto che frantumarsi o rompersi come il PLA, il nylon ha la tendenza a piegarsi sotto pressione. Ha più flessibilità dell’ABS, che a sua volta ha più flessibilità del PLA. Questo rende il nylon un forte contendente per il materiale stampabile in 3D più duraturo.
Il punto di fusione del nylon è di circa 220°C, rendendolo una buona scelta di materiale quando utilizzato ad alte temperature. Nonostante il nylon sia molto duraturo, è più difficile da stampare in 3D rispetto ad ABS e PLA. Deve essere stampato più lentamente, con una temperatura dell’estrusore più alta.
Il Miglior Modo per Rendere gli Oggetti 3D più Resistenti
La resistenza del tuo oggetto o parte stampata in 3D dipende molto dalle tecniche utilizzate per la stampa. La densità del riempimento e lo spessore delle pareti sono due dei fattori più importanti nella creazione del tuo modello. Anche il numero di pareti è importante, così come il materiale con cui stampi.
Cosa è la Densità di Riempimento e Come Influenza la Resistenza?
La densità di riempimento dovrebbe essere vista come i supporti tra le pareti. Il riempimento è la tecnica per riempire l’interno delle pareti con più materiale stampato in 3D per aumentare la resistenza e la durabilità. Più alta è la densità di riempimento, più materiale c’è tra le pareti a sostenerle.
Aumentare la densità di riempimento renderà il tuo oggetto o parte stampata in 3D più duraturo e più forte fornendo un supporto extra. Renderà anche la parte più pesante, e userai più materiale che a sua volta aumenterà il costo della stampa.
Spesso si trovano le forme più comuni di riempimento in un modello a nido d’ape o a griglia. Questo fornisce molti piccoli supporti che insieme aumentano la durabilità complessiva.
Sono Fragili gli Oggetti Stampati in 3D?
Gli oggetti stampati in 3D non devono essere fragili. Se stampati utilizzando le tecniche corrette, possono durare molto tempo. Naturalmente, se stampi un piccolo oggetto o parte con bassa densità di riempimento o pareti sottili, può avere debolezze in certe aree.
Panoramica
Come mostrato sopra, la resistenza e la durabilità di un oggetto stampato in 3D dipendono da diversi fattori. Quando si guarda alla durabilità a lungo termine, non si può prendere in considerazione solo la pura resistenza alla trazione. È necessario anche considerare elementi come il comportamento dell’oggetto sotto carico, se si romperà o si piegherà, e come si comporta ad alte temperature.
Sebbene il PLA sia il materiale per la stampa 3D più comunemente utilizzato, ed è estremamente forte, non ha necessariamente la stessa quantità di durabilità dell’ABS o del nylon.
Qualunque sia il materiale di stampa 3D che scegli, dovresti sapere che l’oggetto può essere forte e duraturo quanto desideri. Molta della durabilità complessiva dipenderà dai metodi che utilizzi quando progetti il modello e lo stampi.
