Il PLA (acido polilattico) è un materiale fondamentale nella stampa 3D FDM. Si tratta di una termoplastica e bioplastica realizzata dall'amido delle piante, come mais, patate, tapioca, canna da zucchero o polpa di barbabietola. Lo zucchero ottenuto da queste piante viene fermentato e l'acido lattico risultante viene convertito in PLA.

L'ampio utilizzo del PLA può essere attribuito alle sue numerose qualità, come il basso costo, la lunga durata, la bassa temperatura di stampa, la non tossicità, la precisione dimensionale, la resistenza e la biodegradabilità. Per questi motivi, i filamenti PLA sono perfetti sia per chi si avvicina alla stampa 3D, sia per la produzione di articoli per test e calibrazione, montaggi ad alta precisione, pezzi decorativi o addirittura accessori per il cosplay.

Ci sono molti tipi di filamenti PLA disponibili sul mercato, dai tipi più basilari di PLA, passando attraverso diverse miscele di PLA con legno, pietra o metallo, PLA flessibili come il PLA SOFT, fino a speciali come quelli antibatterici, che brillano al buio, trasparenti/translucidi, multicolore, ignifughi, magnetici, purificanti dell'aria, protettivi dai raggi X, conduttivi o termosensibili.

Immagine 1: Vasi stampati in 3D con PLA Stonefil di Formfutura. Fonte: Filament2Print.

Finiture del PLA

La stampa 3D con PLA offre diverse tipologie di finiture, tra cui opaca, lucida e silk (seta). Il tipo di finitura non influisce solo sulla sensazione al tatto del pezzo, ma anche sul suo colore e persino sulla sua resistenza e durata. Nel caso delle finiture opache e lucide, è possibile ottenerle modificando i parametri di stampa, utilizzando una macchina apposita o usando un tipo di filamento specifico per la finitura desiderata. La finitura silk può essere ottenuta solo con l'ultimo metodo.

Opaca

Sul mercato sono disponibili filamenti speciali che consentono di ottenere una finitura opaca sulle parti stampate in 3D. Un ottimo esempio è la gamma di prodotti Polyterra di Polymaker. Questo materiale non solo rappresenta una soluzione ecologica con una percentuale ridotta di plastica, ma offre anche un risultato completamente opaco e nasconde le linee dello strato. L'opaco funziona molto bene per progetti che includono dettagli fini, design angolari o parti mobili. Viene anche utilizzato nella stampa 3D di accessori fotografici per evitare riflessi di luce indesiderati.

Immagine 2: Pezzo stampato in 3D con il filamento PLA di Polyterra. Fonte: Polymaker.

Lucida

Un modo per ottenere una finitura lucida è utilizzare la macchina Polysher di Polymaker mentre si lavora con il loro filamento PolySmooth. Il processo dura solo da 10 a 30 minuti e funziona circondando il pezzo in una nuvola di alcol isopropilico per levigare le linee dello strato e creare un effetto lucido. Il processo è illustrato nel video seguente:

Video 1: Il processo di lucidatura con la macchina PolySher. Fonte: Filament2Print.

È possibile ottenere una lucentezza artificiale, indipendentemente dal materiale utilizzato, applicando rivestimenti come ad esempio XTC-3D della marca Smooth-On.

Silk

L'effetto silk può essere ottenuto solo utilizzando un filamento PLA silk. Dà al pezzo una finitura liscia e setosa, perfetta per oggetti decorativi, donando uno stile elegante. L'effetto setoso è ottenuto aggiungendo elastomeri, il che rende il filamento leggermente flessibile ed elastico, ma molto resistente e anti-crepa.

Immagine 3: Cranii stampati con il filamento PLA Silk Gloss. Fonte: Filament2Print.

Applicazioni in architettura e ingegneria civile

Nell'architettura e nell'ingegneria civile, la stampa 3D con PLA è utilizzata principalmente per stampare prototipi e modelli dettagliati e realistici. Riduce il tempo dedicato alla creazione manuale di modelli in scala, consente di modificare rapidamente i design e riutilizzarli e aiuta i clienti a visualizzare meglio il progetto in questione nella sua forma finale.

Immagine 4: Modello di casa stampato in 3D con diverse texture. Fonte: 3D Forms.

Sono possibili diversi effetti variando il tipo di filamento e la finitura. È un ottimo modo per preparare un modello di alta qualità e aiuta il cliente a visualizzare l'effetto finale, imitando texture e materiali. Un ottimo esempio sono i filamenti PLA che imitano il legno, come il Timberfill, offerti dall'azienda ceca Fillamentum, o la famiglia di filamenti PLA StoneFill, EasyCork e EasyWood, prodotti da Formfutura. Questi prodotti imitano fedelmente le diverse texture del legno e della pietra, grazie alla presenza di sughero, granito, terracotta e argilla. Inoltre, la variazione della temperatura di stampa influisce sulla tonalità del pezzo stampato in 3D, il che può aiutare a ottenere effetti più accattivanti.

Applicare diverse finiture al PLA aiuta a ottenere l'effetto desiderato su oggetti specifici, ad esempio per imitare la superficie lucida di un vaso di porcellana, il tatto opaco di un vaso di terracotta o la texture ruvida e porosa di una scultura in arenaria.

Applicazioni nell'arte e nel design

La stampa 3D con PLA è anche un ottimo modo per preservare il patrimonio attraverso la stampa 3D di repliche o la stampa 3D di parti di opere d'arte come sculture, per la loro ricostruzione. Utilizzando la scansione 3D, è possibile scansionare un oggetto danneggiato che presenta parti mancanti, ricostruirlo in un software di modellazione 3D e successivamente ripararlo o sostituirlo completamente con un modello stampato in 3D con PLA. Questo processo preserva l'opera originale da ulteriori danni e consente alla replica stampata in 3D di essere toccata, spostata ed esposta in musei ed esposizioni senza il rischio di danni.

Immagine 5: Scansione di un artefatto con lo scanner 3D Einscan SE. Fonte: Filament2Print.

La stampa 3D è stata anche introdotta negli studios artistici, nei musei e nelle botteghe artigiane. Rende i processi di progettazione e produzione molto più flessibili rispetto ai metodi tradizionali e consente al designer di sperimentare all'infinito con il progetto senza sprecare materiali costosi.

Il designer può personalizzare il proprio lavoro e riprodurre facilmente pezzi, a un costo molto inferiore e in meno tempo rispetto al passato. Il PLA nel settore della gioielleria può essere utilizzato sia per creare prototipi che pezzi di gioielleria finiti.

Immagine 6: Anelli stampati con Polymaker Polyterra opaco. Fonte: Filament2Print.

La stampa 3D non è il futuro, è il presente e sta guadagnando rapidamente popolarità nel mondo del design, dell'architettura, dell'ingegneria civile e delle arti. La scelta della finitura giusta per un prototipo o un modello 3D può portare a una rappresentazione realistica ad alta fedeltà del design. Nelle arti, la finitura opaca, lucida o setosa può essere anche uno strumento espressivo di per sé, contribuendo a creare opere d'arte impressionanti.