Le migliori resine per la stampa 3D

L'elenco dei materiali utilizzati nella stampa 3D è in continua espansione. La resina è un materiale liquido denso e fotosensibile utilizzato per la stampa 3D in resina. La resina liquida è una miscela di varie sostanze chimiche e additivi che ne migliorano le proprietà meccaniche e chimiche.

La stampa 3D consiste nella realizzazione di oggetti solidi tridimensionali a partire da un file digitale. Un oggetto stampato in 3D viene creato utilizzando processi additivi, in cui strati successivi di materiale vengono depositati in forme diverse. La stampa 3D è utilizzata in un'ampia gamma di settori, tra cui quello automobilistico, aerospaziale, medico e dei prodotti di consumo.

Questo articolo parla della stampa 3D in resina e delle migliori resine per il settore della stampa 3D.

Le quattro stampanti 3D a resina più comuni che producono parti di qualità con resine fotosensibili a base liquida sono:

• Stampanti 3D SLA - Le stampanti Stereolitografiche (SLA) utilizzano un laser per polimerizzare la resina liquida uno strato alla volta per creare un oggetto 3D. Questo tipo di stampante 3D è noto per l'elevata precisione e le finiture superficiali lisce.
• Stampanti 3D DLP - Una stampante 3D DLP (Digital Light Processing) è un tipo di stampante 3D che utilizza la luce per indurire la resina fotopolimerica e creare un oggetto tridimensionale. Invece di stratificare lentamente il filamento di plastica, le stampanti 3D DLP utilizzano un proiettore di luce digitale per proiettare un'immagine 3D su una vasca di resina, indurendo la resina strato per strato fino al completamento dell'oggetto. Questa stampa 3D è più veloce dei metodi tradizionali FDM o SLA e produce stampe dettagliate e di alta qualità.
• Stampanti 3D LCD - LCD, acronimo di Liquid Crystal Display, è un tipo di stampante 3D che utilizza schermi a cristalli liquidi (LCD) per esporre selettivamente alla luce la resina sensibile ai raggi UV. Questo tipo di stampante produce stampe dettagliate con un livello di precisione superiore rispetto ad altri tipi di stampa 3D. Inoltre, è generalmente più veloce di altri metodi di stampa 3D.
• Stampanti 3D MSLA - La stereolitografia mascherata (MSLA) è un processo di stampa 3D che utilizza resina fotosensibile e luce ultravioletta per polimerizzare e solidificare la resina strato per strato. Lo strato di mascheratura crea dettagli intricati, come piccoli spazi vuoti o pareti sottili, che sarebbe impossibile creare con le tecniche di stampa 3D tradizionali. La stampante è costruita attorno a una vasca di resina liquida. La sorgente di luce viene proiettata attraverso una maschera per determinare quali porzioni della resina saranno polimerizzate in un solido. Le stampanti 3D MSLA offrono un alto grado di precisione e di dettaglio nelle parti stampate, rendendole ideali per la prototipazione e la produzione di forme complesse.

I migliori tipi di resina per la stampa 3D dipendono dall'applicazione specifica. In generale, i tipi di resina più diffusi sono ABS, PLA, PETG, nylon, policarbonato e resina. Ogni tipo di resina ha proprietà uniche che la rendono adatta a diverse applicazioni. Le prestazioni della resina dipendono dalla stampante in uso e dall'oggetto da stampare.

L'aumento delle stampanti 3D industriali, commerciali e di consumo ha contribuito all'espansione del settore delle resine. Sono disponibili resine standard per applicazioni dentali, ingegneristiche, ceramiche, gioielliere e altre applicazioni particolari. In generale, le resine più diffuse per la stampa 3D sono:

• ABS - La resina ABS, o acrilonitrile butadiene stirene, è un polimero termoplastico comunemente utilizzato per la produzione di prodotti di consumo come giocattoli, elettrodomestici, parti di automobili e componenti elettronici. È un materiale leggero e rigido, resistente agli agenti chimici, alle abrasioni e agli urti. L'ABS presenta alcuni problemi, tra cui il ritiro, l'espansione termica, la scarsa resistenza chimica, la degradazione ai raggi UV ed è un materiale altamente infiammabile che richiede additivi ignifughi in applicazioni specifiche.

• Nylon - La resina di nylon è una plastica composta da molecole di polimeri sintetici a catena lunga. È ampiamente utilizzata per vari prodotti e applicazioni, come abbigliamento, elettronica, componenti automobilistici e macchinari industriali. La resina di nylon è nota per le sue caratteristiche di resistenza, durata e flessibilità, che la rendono un materiale ideale per molte applicazioni. Gli aspetti negativi del nylon sono la scarsa resistenza agli agenti atmosferici, la scarsa resistenza chimica, l'elevato ritiro, la scarsa lavorabilità e il costo più elevato.

• PETG - La resina PETG è un tipo di resina polimerica termoplastica. È un poliestere derivato dal glicole e dall'acido tereftalico ed è comunemente usato per produrre pellicole, fibre, imballaggi alimentari e altri prodotti di consumo. È altamente durevole e resistente al calore e agli agenti chimici. La resina PETG è nota anche per la sua flessibilità e trasparenza, che la rendono un materiale ideale per la stampa 3D. Tuttavia, ci sono degli aspetti negativi. È vulnerabile all'idrolisi e può essere difficile da stampare. Richiede un letto riscaldato e una ventola di raffreddamento per mantenere un'altezza costante dello strato ed è più costosa di altri tipi di filamenti.

• PLA - La resina PLA è un tipo di plastica ricavata da risorse rinnovabili come l'amido di mais, la canna da zucchero e le radici di tapioca. È un materiale biodegradabile e non tossico che può creare parti e componenti stampati in 3D. È una scelta popolare per la stampa 3D grazie alla sua facilità d'uso, al basso costo e alle forti proprietà meccaniche. Gli svantaggi della resina PLA sono che non è adatta agli ambienti ad alta temperatura e non è sicura per gli alimenti. Il PLA non è resistente ai raggi UV e non è facile da lavorare come altri materiali. Pertanto, richiede più tempo e sforzi per realizzare un prodotto di qualità. Inoltre, la resina PLA non è forte o durevole come altri materiali, come l'ABS o il PETG.

• Policarbonato - La resina di policarbonato è una resina termoplastica ottenuta dai monomeri bisfenolo A e fosgene. È un materiale incredibilmente forte, resistente al calore e leggero, utilizzato in molte applicazioni, come componenti automobilistici, dispositivi medici, aerei e persino vetri antiproiettile. Le resine di policarbonato sono spesso utilizzate anche per produrre tecnopolimeri, parti stampate a iniezione e film sottili. Gli svantaggi delle resine di policarbonato includono la suscettibilità alla degradazione da raggi UV, la vulnerabilità all'attacco di solventi e acidi, la tendenza alla fessurazione da stress meccanico o da shock termico e il costo maggiore rispetto ad altre resine plastiche.

Per la prototipazione e i progetti di uso generale, le plastiche PLA e ABS sono scelte popolari. Per applicazioni più specializzate, come modelli medici o miniature dettagliate, possono essere più adatte resine come il nylon o il policarbonato. Per progetti ad alta resistenza e flessibilità si possono usare anche resine come l'epossidica, il poliuretano e il silicone.