Texture e finiture speciali: il legno conquista la stampa 3D

 Immagine 1: pezzo stampato con filamento di legno. Fonte: Fillamentum.

Nel 2012, il mondo della stampa 3D ha ricevuto un nuovo materiale dal produttore tedesco Kai Parthy, che ha sviluppato il filamento di legno LayWoo-D3, il primo filamento che assomiglia al legno vero. Questo filamento contiene il 40% di legno riciclato e il resto di polimeri leganti. Il suo utilizzo è simile a quello del PLA con la particolarità che il LayWoo-D3 cambia colore a seconda della temperatura di stampa: a 180 ºC ha un colore chiaro e a 245 ºC un colore più scuro. Inoltre, avendo un'alta percentuale di legno, può essere tagliato, levigato e persino dipinto con estrema facilità, il che rende questo materiale ideale per la stampa 3D di modelli o figure che devono avere l'aspetto, la sensazione e persino l'odore del legno.

Attualmente esistono diversi materiali per la stampa 3D FDM con fibre di legno, come la gamma di filamenti Timberfill del produttore ceco Fillamentum o la famiglia di filamenti Easywood  del produttore Formfutura. Tutti hanno un'alta percentuale di fibre di legno nella loro composizione e il polimero che lega queste fibre è il PLA (acido polilattico).

L'uso del PLA come polimero legante conferisce a questi filamenti la facilità di stampa di questo materiale, uno dei più utilizzati nella stampa 3D FDM per la sua semplicità, le sue buone proprietà e il fatto che non richiede un letto caldo, quindi può essere stampato su quasi tutte le stampanti 3D FDM presenti sul mercato.

Inoltre, il PLA è un biopolimero biodegradabile ottenuto da risorse naturali, in particolare dall'amido estratto da mais, barbabietola da zucchero e grano.

Da quando i filamenti di legno sono stati introdotti sul mercato, sono stati uno dei materiali più richiesti nella stampa 3D FDM per la loro consistenza e finitura, simile al legno vero. Per questo motivo, produttori di filamenti come Formfutura hanno sviluppato nuove gamme di filamenti che simulano, grazie alla loro composizione, diversi materiali come il sughero, il granito o la terracotta.

Un esempio è EasyCork. EasyCork è un filamento a base di PLA con particelle di sughero, che conferiscono a questo materiale alcune delle sue proprietà più riconoscibili: bassa densità, elevata resistenza agli urti e una finitura simile al sughero.

Un'altra opzione offerta da Formfutura è la famiglia di filamenti StoneFil con base in PLA e particelle di pietra, disponibili in diverse finiture come granito, argilla o terracotta. Come nel filamento di sughero, le particelle di pietra conferiscono a questo materiale alcune proprietà caratteristiche, come la consistenza ruvida o l'elevata densità.

L'uso di questi filamenti è simile a quello del PLA, con la particolarità che cambiano colore a seconda della temperatura di stampa.

Quando si stampa a una temperatura inferiore, il materiale ha un colore chiaro, mentre quando si stampa a una temperatura superiore si ottengono toni più scuri. Questa venatura, così caratteristica in materiali come il legno, offre una finitura di grande effetto in tutti i filamenti sopra citati, anche in quello di pietra.

Inoltre, grazie alla loro alta percentuale di carica, possono essere tagliati, levigati o persino verniciati molto facilmente, il che rende questi materiali ideali per la stampa 3D di figure che devono avere l'aspetto del legno, del sughero o della pietra.

Con il progresso della tecnologia e l'ambizione di evolversi, si tende a progettare e produrre elementi che prima erano inimmaginabili, sia per la mancanza di strumenti che per i costi elevati. Un artigiano può realizzare un numero infinito di pezzi in modi diversi, ma sempre limitato dagli strumenti e dall'investimento di molte ore di lavoro. Un architetto o un designer ha sempre bisogno di portare i suoi progetti nella realtà sotto forma di modelli in scala, dovendo investire molto tempo per realizzarli a mano.

La tecnologia di stampa 3D (FFF/FDM) combinata con filamenti di legno, sughero o pietra permette di creare qualsiasi pezzo, indipendentemente dalla forma (modelli, elementi decorativi, oggetti di scena, ecc.), con tempi e costi di produzione molto più brevi rispetto al passato e con una finitura fedele alla realtà. Il balzo di questa tendenza è tale che esistono già aziende e progetti sostenuti da agenzie governative per produrre mobili ed elementi strutturali a grandezza naturale con questi materiali.

 Immagine 1:  LayWoo-D3. Fonte: 3ders.org

Figura 2: Prototipo di casa modulare prefabbricata

En respuesta a toda la demanda anteriormente citada, muchos fabricantes disponen en su catálogo de filamentos de madera, entre los que se debe destacar la marca Fillamentum, un gran conocido en el sector por filamentos con una apariencia espectacular como el PLA "Vertigo Grey", que dispone de cuatro modelos de distintas tonalidades: Timberfill Light Wood Tone, Timberfill "Rosewood", Timberfill "Champagne" y el Timberfill "Cinnamon".

In risposta a questa domanda, molti produttori hanno in catalogo filamenti di legno, tra cui il marchio Fillamentum, un nome noto nel settore per filamenti dall'aspetto spettacolare come il PLA "Vertigo Grey", che ha quattro modelli in diverse tonalità:  Timberfill Light Wood Tone, Timberfill "Rosewood", Timberfill "Champagne" e  Timberfill "Cinnamon". 

 Imagen 3: Timberfill Light Wood Tone Fonte: Fillamentum.com

Formfutura ha in catalogo fino a 7 filamenti di legno della famiglia  EasyWood olivo, betulla, cedro, cocco, ebano, pino e salice. Ognuno di questi fili ha una tonalità diversa.

 Figura 5: Fili di legno EasyWood. Fonte: Formfutura.

Oltre ai filamenti di legno, Formfutura utilizza anche filamenti di sughero e filamenti con particelle di pietra. Questi ultimi, con il nome di Stonefil, comprendono 4 diverse tonalità di pietra: Cemento, granito, argilla e terracotta.

 Figura 6: Filamenti di pietra Stonefil. Fonte: Formfutura.

Ancora una volta, grazie alla tecnologia FFF/FDM e ai filamenti di legno, sughero o pietra, tutti gli utenti di stampanti 3D possono realizzare le loro idee in modo rapido, economico e indipendente, con una finitura realistica su tutte le loro parti.