Tipi e applicazioni delle resine per stampanti 3D

La stampa 3D con resina si è evoluta allo stesso modo della stampa 3D FDM, fino a diventare disponibile per tutti i tipi di utenti. Questo nuovo movimento attraverso l'uso delle stampanti 3D a resina ha portato allo sviluppo di una vasta gamma di resine, con proprietà e applicazioni molto variegate.

In questo articolo cercheremo di spiegare e chiarire i tipi e le applicazioni delle resine esistenti per stampanti 3D a resina (SLA, DLP, LED/LCD, LFS e altro).

Tipi di Resine

La maggior parte degli utenti conosce i tipi di materiali all'interno della tecnologia FDM, ma quando iniziano con la stampa 3D a resina di solito si imbattono nel problema della mancanza di conoscenza sui tipi di resine. Allo stesso modo della tecnologia FDM, esistono due grandi gruppi di materiali per le stampanti 3D a resina: standard e avanzati.

Resine standard

Di solito, si chiama "resina standard" una resina che viene utilizzata per realizzare parti orientate a un utilizzo generico in qualsiasi stampante 3D a resina. Le resine appartenenti a questa categoria hanno una buona finitura superficiale e proprietà meccaniche moderate, come resine con proprietà simili all'ABS (zABS), resine per realizzare stampe molto veloci (zUDP) o addirittura resine che consentono di creare il colore desiderato dall'utente (Kit Base Colori).

Immagine 1: Pezzo stampato con il Kit Base Colori. Fonte: Formlabs

Resine avanzate

Tutte le resine che offrono proprietà meccaniche ideali per applicazioni funzionali o che mostrano una particolare qualità necessaria per determinate applicazioni tecniche appartengono a questa categoria. All'interno di questa categoria ci sono tre distinti gruppi: ingegneria, dentale e fusibile.

Le resine di ingegneria sono materiali sviluppati per risolvere i problemi di ingegneria più complessi grazie alla specializzazione di un materiale per un'applicazione molto specifica. Si possono trovare materiali come Grey Pro Resin, che combina ottime proprietà meccaniche, alta precisione geometrica e buona finitura superficiale. Ci sono anche resine flessibili (Resina Elastica e Resina Flessibile), che mostrano un basso modulo elastico e un'alta elasticità, proprietà adatte per la stampa di elementi smorzanti, imballaggi, parti flessibili o ergonomiche. Ci sono resine a resistenza termica elevata (Resina High Temp), che con la sua bassa espansione termica e l'alto modulo elastico può essere utilizzata per stampare modelli per test ambientali, stampi e padroni per fonderia e operazioni di termoformatura, molto più veloci, economiche e persino più accurate rispetto ai metodi convenzionali. Altri materiali di grande interesse per questo settore sono le resine rinforzate con fibre di vetro per resistere a impatti di grandi dimensioni (Resina Rigida) o a basso attrito e alta elasticità (Resina Duratura).

Immagine 2: Drone realizzato con Tough Resin. Fonte: Formlabs

Come già accennato, i gruppi di resine avanzate sono materiali specializzati, il caso più evidente è quello delle resine dentali. Tutti questi materiali hanno un certificato di biocompatibilità per garantire la salute degli oggetti destinati all'uso odontoiatrico. I professionisti di questo settore realizzano modelli di corone e ponti (Resina Dentale Sand A1-A2), guide chirurgiche (Resina Dentale SG), schienen e dispositivi di ritenzione (Resina Dentale LT Chiara) con un'accuratezza incredibile e costi dei materiali molto inferiori rispetto a quelli causati dai metodi tradizionali.

Immagine 3: Guida chirurgica. Fonte: Formlabs

Per concludere il campo delle resine avanzate, ci sono le resine fonderia. Queste resine vengono utilizzate per realizzare parti metalliche attraverso il processo di cera persa, soprattutto nel campo dei gioielli. Le resine fonderia in combinazione con le stampanti 3D a resina sono l'insieme ideale per soddisfare la necessità di fabbricare parti metalliche piccole e ad alta precisione che ogni gioielliere desidera, in modo più rapido, semplice e redditizio rispetto ai processi di produzione convenzionali.

Immagine 4: Modello per cera persa e pezzo finale in metallo. Fonte: Formlabs

Applicazioni

Oltre agli usi evidenti di ciascun tipo di resina (dentale, fonderia, flessibile, resistenza ad alta temperatura e altro), una resina specifica per una determinata applicazione è valida anche per altre applicazioni. In questo caso ci sono resine dentali (Dental Model Formlabs, zDental Model Sand, Dental Resin HARZ Labs), che mostrano alte proprietà meccaniche e una finitura superficiale di alta qualità, ideali per stampare parti funzionali finali.

Immagine 5: Suola di scarpa elastica funzionale. Fonte: Formlabs

Prima di acquistare una resina

Quando si acquista una resina è necessario prendere in considerazione il tipo di stampante 3D a disposizione dell'utente (SLA, DLP, LED / LCD, LFS e altro) e la lunghezza d'onda del raggio UV che genera. La lunghezza d'onda più comune è 405 nm ma sul mercato si possono trovare stampanti 3D che utilizzano da 350 nm a 410 nm. Una volta conosciute queste due caratteristiche, l'utente può già cercare una resina che soddisfi le sue esigenze, senza dimenticare che ha bisogno di un centro di polimerizzazione che utilizzi la stessa lunghezza d'onda della stampante 3D, al fine di ottenere le massime proprietà meccaniche offerte da ogni materiale

Conclusione

La stampa 3D a resina è già sufficientemente avanzata da coprire tutte le esigenze di qualsiasi utente, sia per la stampa di pezzi decorativi, parti resistenti o prodotti specializzati per qualche settore industriale.