5 materiali innovativi per la stampa 3D FDM

A oggi, sempre più utenti godono della fabbricazione additiva. Lo sviluppo in questo campo non riguarda solo le stampanti 3D, ma i produttori di filamenti puntano sempre di più sulla produzione di materiali innovativi e originali per distinguersi sul mercato e offrire soluzioni alternative ai materiali plastici standard (PLA, ABS, PETG, ecc.).

Per classificare i materiali alternativi per la stampa 3D FDM, è possibile distinguere almeno due tipi:

• Filamenti che offrono proprietà o caratteristiche specifiche difficili da trovare nei filamenti standard.
• Filamenti che offrono una finitura o aspetto originale alle parti stampate in 3D con quel materiale.

La maggior parte di questi filamenti è composta da un polimero base (solitamente una plastica standard) combinato con altri materiali come fibre, polvere, ecc.

In questo articolo abbiamo voluto fare una raccolta dei 5 filamenti alternativi più innovativi e originali attualmente presenti sul mercato. Tutti possono essere utilizzati con quasi tutte le stampanti 3D FDM, anche con quelle più basiche, poiché il polimero base che utilizzano per la maggior parte è il PLA.

1. Filamenti metallici

Da tempo esistono filamenti per stampa 3D FDM con finiture metalliche. Questi filamenti sono solitamente composti da PLA e una piccola quantità di polvere metallica, che consente di levigare e lucidare le parti stampate in 3D con questo materiale, ottenendo una finitura dall'aspetto metallico.

Tuttavia, produttori di filamenti come The Virtual Foundry sono andati un passo avanti, offrendo filamenti a base di PLA e con un elevato contenuto di polvere metallica. Le parti stampate con questi materiali possono essere sottoposte a un processo di sinterizzazione, ottenendo parti completamente metalliche mediante la stampa 3D FDM, qualcosa di impensabile fino ad ora.

Immagine 1: Parte stampata in 3D con Filamet Rame e parte dopo la sinterizzazione. Fonte: The Virtual Foundry.

Tra i filamenti metallici Filamet di The Virtual Foundry, si possono trovare il filamento di Rame, il filamento di Acciaio inossidabile 316L, il filamento di Tungsteno o il filamento di Inconel, tra gli altri.

2. Filamenti flessibili conduttivi

Sul mercato si possono trovare alcuni filamenti a base di PLA con proprietà conduttive, come il filamento PLA conduttivo di Proto-Pasta.

Trovare filamenti conduttivi che abbiano anche altre proprietà come la flessibilità è qualcosa di molto più complicato, ma possibile grazie a Recreus, che ha recentemente lanciato il nuovo materiale: Filaflex Conductivo.

Video 1: Funzionamento del filamento Filaflex Conductivo. Fonte: Recreus.

Filaflex Conductivo è un filamento di TPU con una durezza Shore 92A con ottime proprietà meccaniche, facile da stampare e proprietà conduttive. Si tratta di un materiale molto utile per lo sviluppo di dispositivi di elettronica indossabile, ma ha molte altre possibili applicazioni. Senza dubbio, si tratta di un materiale innovativo con molte possibilità.

3. Filamenti compostabili con alte proprietà

Senza dubbio, lo sviluppo di materiali per la stampa 3D ha fatto molti progressi verso la sostenibilità e la riduzione dell'impatto ambientale. Fino ad ora, una delle opzioni più sostenibili nella stampa 3D FDM era il PLA, un polimero biodegradabile ottenuto da risorse naturali, prodotto a partire dalla polpa estratta dal mais, barbabietola o grano. Il PLA ha buone proprietà meccaniche, ma ha una temperatura di ammorbidimento piuttosto bassa, il che lo rende inadatto per alcune applicazioni. In questo contesto nasce NonOilen, il lancio più recente del rinomato produttore di filamenti Fillamentum. NonOilen si distingue per le sue buone proprietà meccaniche, simili a quelle del PE, PP o Nylon, oltre ad essere adatto al contatto con gli alimenti e lavabile in lavastoviglie.

Immagine 2: Pezzo stampato con NonOilen e proprietà. Fonte: Filament2print.

4. Filamenti biocompositi

Sono diversi i produttori di filamenti che hanno optato per lo sviluppo di filamenti con base di PLA e riempitivi di particelle provenienti dal riutilizzo, riciclaggio o scarti di materiali di origine organica. Questo è il caso di Francofil, con i suoi filamenti di Ostrica, Vieira, Cozza, Frumento o Caffè; o 3D Fuel con i suoi filamenti Wound Up (caffè), Entwined (canapa), o Buzzed (birra). Tutti questi filamenti offrono un'alternativa ad altri materiali derivati dal petrolio, riducendo così l'impatto ambientale. Inoltre, puntano sull'economia circolare, utilizzando materia prima locale per la produzione dei filamenti.

Immagine 3: Pezzi stampati con filamenti biocompositi di Francofil. Fonte: Francofil.

L'uso di questi materiali conferisce alle parti stampate in 3D un finitura rustica, in alcuni casi anche con una certa texture, contribuendo a nascondere gli strati prodotti dalla stampa 3D con tecnologia FDM.

5. Filamenti con particelle di pietra

I filamenti di legno sono ben noti a tutti gli utenti delle stampanti 3D FDM per la loro originalità e i fini che offrono, molto simili al legno naturale.

Immagine 4: Filamenti Stonefil. Fonte: Formfutura.

Nella stessa linea, Formfutura ha sviluppato i filamenti con particelle di pietra Stonefil, che contengono un riempitivo di circa il 50% di particelle di pietra. Questi filamenti offrono un finitura ruvida e opaca molto accattivante, simile alla pietra naturale, e sono disponibili in diversi colori. Inoltre, come i filamenti di legno, consentono di ottenere diverse tonalità variando la temperatura di estrusione. Senza dubbio, questi filamenti sono ideali per la realizzazione di elementi decorativi, nonché per la stampi 3D di modelli architettonici.

Questo è solo un piccolo esempio di alcuni dei materiali più innovativi disponibili per la stampa 3D FDM, poiché attualmente esiste un'ampia gamma di materiali che si adattano alle esigenze di ogni utente e applicazione.