Manutenzione e conservazione delle resine

Dentro dei materiali per la stampa 3D, le resine rappresentano un caso particolare. Mentre i filamenti e le polveri sono basati su materiali termoplastici destinati a formarsi mediante il calore (sia per estrusione che per sinterizzazione), le resine sono basate su una miscela liquida reattiva di oligomeri, agente reticolante e iniziatori.

Questa differenza è particolarmente importante, poiché stimoli come la luce, la temperatura e l'ossigeno possono innescare e favorire la reazione di polimerizzazione. Ciò implica non solo che le resine richiedono una migliore conservazione rispetto ai filamenti, ma anche che hanno una data di scadenza.

In presenza di luce, gli oligomeri presenti nella resina iniziano a legarsi tra loro in un processo noto come polimerizzazione. Quando si legano abbastanza oligomeri, la resina diventa solida; tuttavia, fino a solidificarsi, la resina aumenta la sua viscosità.

Effetto della luce sulle resine

Le resine per la stampa 3D includono fotoiniziatori, molecole che, in presenza di luce, avviano la reazione di polimerizzazione facendo sì che gli oligomeri si uniscano tra loro. Anche se gli iniziatori utilizzati sono particolarmente sensibili alla luce blu e UV (405 nm, 385 nm e 365 nm), ciò non significa che non possano essere attivati da altri tipi di luce, semplicemente reagiscono più lentamente.

Pertanto, per conservare al meglio le resine, è consigliabile proteggerle da qualsiasi tipo di luce. È consigliabile rimuovere la resina dalla vaschetta quando non si sta stampando e conservarla nel contenitore fornito dal produttore. La maggior parte delle stampanti 3D a resina include un coperchio di colore ambrato o rosso per proteggere l'interno dall'ingresso di luce blu.

Immagine 1: Vaschetta di resina. Fonte: FormLabs.

Anche se è una soluzione efficace per proteggere la resina durante brevi periodi di tempo, non evita la degradazione a medio e lungo termine. Alcune stampanti includono vaschette intercambiabili con coperchio per conservare la resina, ma questa soluzione è consigliabile solo se si prevede di stampare nuovamente a breve.

Effetto del calore

Sebbene la temperatura non influisca tanto quanto la luce e in generale non provochi una polimerizzazione spontanea, influisce sulla reattività. In generale, la reazione di polimerizzazione è favorita dalla presenza di alte temperature, causando una reazione più veloce. Si consiglia quindi di conservare sempre le resine a temperature inferiori a 20 °C, con una temperatura ottimale tra 10 °C e 15 °C.

Pertanto, è consigliabile stampare sempre a temperature superiori a 20 °C.

Effetto dell'umidità sulle resine

Qualcosa che di solito non viene preso in considerazione quando si lavora con resine è l'influenza dell'umidità. Le prime resine acriliche per la stampa 3D avevano una bassa igroscopicità, quindi l'umidità non rappresentava un problema. Tuttavia, l'arrivo di nuove resine tecniche, alcune delle quali più capaci di assorbire acqua come quelle di tipo ABS o Tough, rende consigliabile conservare queste resine in ambienti a bassa umidità.

Di solito, l'umidità in una resina non produce effetti visibili sulle parti e di solito non causa errori di stampa, ma può alterare le proprietà meccaniche finali del pezzo.

Recupero della resina dopo la stampa

Durante la stampa, la resina nella vaschetta si degrada parzialmente a causa delle fughe di luce e del calore generato dalla sorgente di illuminazione. Questo di solito provoca un aumento della viscosità della resina, così come la comparsa di residui solidi e impurità.

Immagine 2: Filtro di resina. Fonte: Filament2Print.

Per recuperare la resina e prolungarne la durata, dopo ogni stampa deve essere filtrata per rimuovere i residui solidi e le impurità. È anche consigliabile miscelarla con nuova resina prima della stampa successiva per ridurne la viscosità e migliorarne la reattività.

Resine con certificazione di biocompatibilità

Le resine con certificazione di biocompatibilità richiedono una conservazione speciale poiché, oltre a garantirne una buona conservazione, è necessario evitare la contaminazione con altre resine o impurità per garantirne la certificazione. A tal fine, seguire le seguenti raccomandazioni:

• È molto importante manipolare le resine in un ambiente asettico e utilizzare sempre guanti e maschera.
• È fondamentale utilizzare sempre vaschette e piattaforme separati per ogni tipo di resina. Nel caso in cui ciò non fosse possibile, utilizzare la stampante 3D solo con materiali dello stesso grado di biocompatibilità.
• Se si utilizzano altri accessori o strumenti, come filtri o spatole, utilizzare uno per ogni tipo di resina o strumenti usa e getta.
• Per il filtraggio, evitare sempre l'uso di filtri a base di fibre (carta, tessuti, PP, ecc.) a causa del rischio di rilascio di fibre e contaminazione. L'ideale è utilizzare un setaccio o una rete in acciaio inossidabile di almeno 200 mesh.

Data di scadenza

È comune che le resine abbiano una data di scadenza o una data di uso preferenziale. Questa data è indicativa e non implica che una resina non possa essere utilizzata dopo questa data; piuttosto, indica fino a quando il produttore può garantire la buona condizione della resina se il contenitore non è stato aperto.

Una volta aperto il contenitore della resina, questa data perde importanza, poiché la sua durata dipenderà dall'uso e dalla corretta conservazione.