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I 10 materiali più resistenti per la stampa 3D

Questo articolo mira a confrontare i materiali più resistenti per la stampa 3D, le tecnologie 3D adatte e le loro applicazioni.

La stampa 3D è un processo di produzione altamente versatile in grado di produrre sia prototipi che parti durevoli ad uso finale. Alcune applicazioni richiedono che le parti stampate in 3D siano estremamente resistenti e durevoli. Queste caratteristiche dipendono, in larga misura, dal design e dai materiali di stampa 3D utilizzati per creare la parte. Vediamo le opzioni dei materiali più resistenti per la stampa 3D nelle tecnologie disponibili su Xometry.

Indicatori di robustezza dei materiali di stampa 3D

I materiali resistenti o le parti prodotte da essi hanno un’elevata compattezza e resistenza alla trazione o al taglio. Sono in grado di resistere a sollecitazioni elevate e non si deformano sotto carichi pesanti. I materiali resistenti possono anche avere una buona resistenza agli urti, agli agenti chimici e alle condizioni atmosferiche avverse. La forza delle parti stampate dipende anche da altri fattori, come il design, la post-elaborazione e le impostazioni di stampa.

Metal 3D printing
Stampa 3D in metallo

I materiali di stampa 3D più resistenti disponibili su Xometry

Tecnologie di stampa differenti richiedono plastiche o metalli diversi per la stampa. Vediamo per ogni materiale di stampa resistente che tipo di tecnologia richieda e le sue proprietà in dettaglio.

CE 221 (Estere di Cianato)

Questo materiale è noto per la sua resistenza alle alte temperature e rigidità. Grazie alla sua elevata temperatura di deflessione del calore, il CE 221 può essere applicato in sicurezza in applicazioni con elevate specifiche termiche. La resina ha una stabilità termica a lungo termine con una temperatura di transizione vetrosa di circa 225°C.

Questo materiale è in grado di resistere all’alta pressione e di fornire una finitura superficiale estremamente precisa.

  • Tecnologia di stampa 3D: Carbon DLS
  • Applicazioni: Prodotti industriali, componenti per assemblaggi elettronici, collettori per fluidi
CE 221
Parte in CE 221 stampata in 3D

Nylon PA 12 caricato al Carbonio

La mescola di resina Nylon PA 12 con fibre di carbonio tritate conferisce a questo materiale eccellenti proprietà strutturali. La fibra di carbonio costituisce il 35% del suo peso. Ciò consente una netta libertà di progettazione, in particolare per la prototipazione.

È abbastanza forte e rigido, in grado di sostituire i metalli in determinate applicazioni come maschere, dispositivi, guide per trapano e inserti a pressione. Ha ampie applicazioni nell’industria automobilistica, industriale e ricreativa. Il Nylon PA 12 CF è ampiamente indicato come il materiale FDM con il più alto rapporto resistenza/peso disponibile.

  • Tecnologia di stampa 3D: FDM
  • Applicazioni: Utensili, prototipazione

EPX 82

Questo fotopolimero a base epossidica possiede un’eccellente mix di tenacità, rigidità, durata, resistenza alla temperatura e un’elevata resistenza alla trazione di 82 MPa. La sua stabilità ai raggi ultravioletti e termica lo rendono adatto a un’ampia gamma di applicazioni. La resina EPX 82 è in grado di fornire stampe accurate.

L’ alta resistenza agli urti e al calore consentono un uso continuo in applicazioni con temperature variabili.

  • Tecnologia di stampa 3D: Carbon DLS
  • Applicazioni: Dime, piccoli attrezzaggi, staffe, connettori

Policarbonato (PC)

Il policarbonato è un materiale resistente e amorfo con un’alta resistenza agli urti, stabilità e buone proprietà elettriche. Questo materiale consente la trasmissione della luce all’interno quasi con la stessa capacità del vetro. Possiede una gamma di temperature di utilizzo più ampia con una temperatura di deflessione del calore di 140°C.

È ampiamente impiegato per la produzione di caschi di sicurezza, lenti per fari auto e occhiali antiproiettile. Può essere combinato con materiali ignifughi senza alcuna significativa degradazione del materiale.

  • Tecnologia di stampa 3D: FDM
  • Applicazioni: Apparecchiature mediche, prodotti industriali, componenti elettronici
PC Polycarbonate
Parte stampata in 3D in Policarbonato

Acciaio inox 17.4 / 1.4542

Questo è un acciaio al cromo-nichel rame con elevata resistenza ed ottima tenacità. Ha una resistenza alla trazione di 1070 N/mm2. L’acciaio inossidabile 17.4 ha una buona resistenza alla corrosione. Grazie alla sua elevata resistenza, è fortemente impiegato nell’industria aerospaziale e ad alta tecnologia in componenti come ingranaggi, pale di turbine, alberi, matrici di stampaggio.

Questo materiale può essere trattato termicamente con un’ampia varietà di livelli di durezza e tenacità. La sinterizzazione laser diretta del metallo (DMLS) è la forma standard di stampa con acciaio inossidabile. Tuttavia, vengono utilizzati anche altri metodi come il getto di legante e la fusione laser selettiva (SLM).

  • Tecnologia di stampa 3D: DMLS, getto di legante, SLM
  • Applicazioni: Aerospace,industrie ad alta tecnologia
DMLS 3D printed steel part
Parte in acciaio inox stampata in 3D

ULTEM 1010

Questo materiale ha la più alta resistenza al calore, resistenza chimica e alla trazione paragonato agli altri termoplastici per l’FDM. ULTEM 1010 è disponibile nei gradi trasparenti, opachi e caricati con fibra di vetro. Ha un’ampia applicazione in strumenti personalizzati per la fabbricazione di parti in metallo o plastica, strumenti medici e stampi resistenti alla temperatura.

È un termoplastico polieterimmide ad alte prestazioni e si può dire che sia il materiale di stampa FDM più resistente disponibile. Ha il coefficiente di dilatazione termica più basso. Possiede certificazioni d’uso alimentare e di biocompatibilità, che lo rendono ideale per applicazioni nell’industria alimentare.

  • Tecnologia di stampa 3D: FDM
  • Applicazioni: Industria alimentare, utensili
ULTEM 1010
Parte in ULTEM 1010 stampata in 3D

PEEK

Questo materiale possiede un’eccellente resistenza ai prodotti chimici aggressivi combinata a un’elevata resistenza meccanica e stabilità dimensionale. Ha la capacità di mantenere la sua rigidità a temperature elevate e può essere impiegato per un uso continuo a temperature fino a 170°C.

Il PEEK, noto anche come polietereterchetone, ha un’eccellente resistenza alla fatica e alla rottura da stress. Viene utilizzato nell’industria aerospaziale, petrolifera e del gas e nella produzione di semiconduttori.

  • Tecnologia di stampa 3D: FDM
  • Applicazioni: Cuscinetti, guarnizioni, valvole, tubi

ULTEM 9085

Questo materiale ha un elevato rapporto resistenza-peso, un’alta resistenza agli urti con una buona resistenza al calore. È altamente ignifugo. Viene utilizzato nella produzione di prototipi e strumenti dell’industria aerospaziale e automobilistica. È paragonabile al Nylon 6.68 (9800).

ULTEM 9085 con la sua resistenza meccanica superiore e leggerezza è adatto per la produzione di componenti ad uso finale.

  • Tecnologia di stampa 3D: FDM
  • Applicazioni: Maschere, attrezzaggi, stampi compositi
ULTEM 9085
Parte in ULTEM 9085 stampata in 3D

Alluminio AlSiMG / EN 1706: 1998

Questo materiale possiede un’eccellente resistenza a temperature elevate (circa 200°C). L’alluminio AlSiMG ha una buona resistenza alla corrosione e può essere facilmente lucidato. Ha una buona lavorabilità e resistenza alla rottura termica. Eccellente resistenza alla fatica a 110 N/mm2.

Ha una buona saldabilità ed è ampiamente usato in parti di veicoli, macchine e aerei. Ha una resistenza alla trazione di 290 MPa a temperatura ambiente.

  • Tecnologia di stampa 3D: DMLS
  • Applicazioni: Automotive, aerospaziale
Aluminium 3D printed part
Parte in alluminio stampata in 3D

Acciaio inox 316L / 1.4404

Questo materiale possiede un basso contenuto di carbonio ed è un acciaio inossidabile al cromo-nichel-molibdeno. L’acciaio inossidabile 316L ha un’eccellente resistenza alla corrosione e stabilità verso i fluidi a base di cloro e gli acidi non ossidanti. Ha un’elevata resistenza alla trazione di circa 500 N/mm2.

Viene tipicamente utilizzato nella lavorazione degli alimenti e nelle apparecchiature di laboratorio, scambiatori di calore, dadi e bulloni. È il materiale più liscio rispetto agli altri materiali metallici.

  • Tecnologia di stampa 3D: DMLS
  • Applicazioni: Attrezzature per alimenti e bevande, materiale farmaceutico
Parte in acciaio inox stampata in 3D

Confronto costi dei materiali più resistenti per la stampa 3D

Facciamo ora un confronto costi delle tre resine dal Motore di Quotazione di Xometry per il modello CAD seguente:

MaterialeTecnologiaResistenza alla trazioneCosto per una unitàCosto unitario per 10 pezziCosto unitario per 100 pezzi
CE 221Carbon DLS92 Mpa€ 645,21€ 171,58Prezzo su richiesta
Nylon PA 12 CFFDM76 MPa€ 24,60€ 18,49€ 14,31
EPX 82Carbon DLS82 Mpa€ 201,85€ 46,38€ 46,38
PCFDM60 MPa€ 34,45€ 25,89€ 25,03
Acciaio inox 17.4DMLS1103 MPa€ 387,12€ 294,83Prezzo su richiesta
ULTEM 1010FDM105 MPa€ 50,03€ 35,80€ 34,61
PEEKFDM110 Mpa€ 44,21€ 32,32€ 23,56
ULTEM 9085FDM70 MPa€ 47,64€ 35,80€ 34,61
Alluminio AlSiMGDMLS230 – 290 MPa€ 174,76€ 89,19€ 87,80
Acciaio inox 316LDMLS490 – 690 MPa€ 387,12€ 294,83Prezzo su richiesta

Provate il Motore di Quotazione Istantaneo di Xometry per creare le vostre parti con i materiali di stampa 3D più resistenti.

Conclusione

Esistono due tipi principali di materiali resistenti per la stampa 3D: la plastica, che può essere stampata con FDM, SLS, SLA, Carbon DLS, MJF e i metalli (DMLS). Xometry Europa offre servizi di stampa 3D veloci, affidabili e altamente accurati con queste tecnologie e materiali. Attraverso il nostro Motore di Quotazione Istantanea e la nostra rete di oltre 2.000 produttori, garantiamo un processo di produzione delle parti senza interruzioni, dall’offerta alla consegna a domicilio.

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