Perchè usare l’alcol isopropilico nella stampa 3D?

Quando si iniziano a utilizzare le prime stampanti 3D a resina è fondamentale informarsi accuratamente, non solo sulle diverse soluzioni che il mercato propone, ma anche sugli strumenti indispensabili per stampare in modo ottimale i propri modelli 3D. Dal tipo di materiali ai consigli pratici, il nostro sito offre numerosi articoli per guidarti passo dopo passo dal momento della progettazione del modello al suo trattamento nelle varie operazioni di post-processing.

Oggi vogliamo presentarti un alleato prezioso: l’alcol isopropilico. Usato da aziende, professionisti e maker, è considerato uno strumento importante nella manutenzione delle stampanti 3D e nel post-processing delle stampe. Andiamo ad analizzare le caratteristiche dell’alcol isopropilico per capirne punti di forza e debolezza.

Cos’è l’alcol isopropilico e per cosa si usa? 

L’alcol isopropilico, IPA, (CH3)2CHOH, conosciuto anche come isopropanolo o 2-propanolo, è un liquido trasparente che evapora rapidamente senza lasciare residui e si ottiene sinteticamente per riduzione catalitica dell’acetone o per idratazione del propilene con acido solforico. Viene impiegato nella produzione di acetone, anidride acetica e chetoni, ma soprattutto come solvente per materiali collosi e vischiosi come oli, gomme e resine. 

L’alcol isopropilico viene scelto per l’estrazione di alcaloidi e nella realizzazione di cosmetici, per produrre creme, lozioni e profumi. Inoltre, è utilizzato come agente disidratante, anticongelante e, in ambito medico, come antisettico. È chimicamente neutro rispetto ai materiali comunemente utilizzati in elettronica ed elettromeccanica, il che lo rende un’opzione sicura e affidabile per molti scopi. Può essere impiegato nella pulizia di circuiti stampati, testine magnetiche, dispositivi ottici e persino per la manutenzione di rulli di gomma e unità disco. 

(Crediti fotografici: r/3Dprinting, Reddit)

Quali sono le applicazioni dell’IPA per la stampa 3D? 

L’IPA è utilizzato nel post-processing delle parti stampate in 3D in resina, create mediante l’uso delle tecnologie additive come SLA e DLP.  Viene utilizzato per la pulizia e la manutenzione delle stampanti, oltre che per garantire una corretta finitura dei modelli riprodotti. Infatti, una volta terminata la propria  della stampa 3D in resina, tutte le tecnologie di questo tipo prevedono all’incirca lo stesso tipo di passaggi di post-processing. Per prima cosa, il modello deve essere sottoposto a lavaggio per rimuovere la resina non polimerizzata in eccesso. Successivamente, è necessario il curing per completare la polimerizzazione, essendo solo parziale quella effettuata durante la stampa.

È fondamentale sapere che le stampe  in resina si servono sempre di supporti per la stampa per poter essere riprodotte accuratamente. Dunque l’uso del solvente è determinante: infatti, l’alcool isopropilico, insieme ad altri tipi di solventi, è necessario per rimuovere accuratamente i supporti di stampa. In aggiunta, oltre alla rimozione dei supporti, l’alcol isopropilico è utile anche per rimuovere i residui di resina non polimerizzata sia dai modelli stampati, che dai pannelli di costruzione e dalla vaschetta in cui è contenuta la resina. Molti produttori spesso offrono sia soluzioni di lavaggio che di polimerazzazione per stampe in resina che utilizzano l’IPA, o altri solventi. In questo modo non solo permettono all’utente di fotopolimerizzare il proprio modello, ma anche di servirsi di un trattamento di post-processing automatizzato.

L’alcol ispropilico può essere impiegato sia puro che diluito, ad esempio in una miscela con il 70% di alcol e il 30% di acqua distillata, per ottenere risultati ottimali. È un solvente utile perché ha una velocità di asciugatura rapida che quindi permette una veloce pulizia sia del piano di stampa che del modello, nel caso in cui dovessero esserci ancora dei residui di materiale. 

Come si usa l’alcol isopropilico?

Per pulire i modelli

Per quanto riguarda le parti stampate in 3D in resina, queste devono essere lavate per eliminare il materiale in eccesso dalle superfici, poiché un mancato lavaggio conferirebbe alle stampe un aspetto appiccicoso e poco adatto all’uso. La post-produzione, che in questo caso si serve dell’uso dell’alcol isopropilico, quindi, è essenziale per garantire un risultato ottimale. 

Per una corretta pulizia, le parti devono essere immerse nel solvente e agitate delicatamente. È consigliabile eseguire il lavaggio prima di rimuovere i supporti. Nel caso di design complessi potrebbe essere necessario ricorrere a una siringa per rimuovere eventuali residui interni di resina per evitare la polimerizzazione, che potrebbe ostruire i canali. Alcune stampe potrebbero richiedere due cicli di lavaggio con alcol isopropilico per garantire una pulizia ottimale. Come fase finale, si raccomanda di sciacquare le parti in acqua prima di procedere con la finitura. Bisogna comunque verificare che ogni parte sia stata pulita adeguatamente dai residui di resina grazie al solvente.

Per pulire le stampanti: l’interno e l’esterno

Per garantire stampe di alta qualità e mantenere in buone condizioni il serbatoio della resina è fondamentale eseguire una pulizia accurata sia all’interno che all’esterno della stampante 3D. Per l’interno, dove è importante tenere pulite le superfici superiori e inferiori della pellicola, bisogna rimuovere la resina polimerizzata e i vari detriti lasciati dalla stampa. Durante questa fase è essenziale indossare guanti per proteggere la pelle da possibili irritazione causate dalla resina. In caso di contatto della resina con la pelle, si proceda con il risciacquo immediato della la parte esposta con abbondante acqua e sapone.

Per ciò che concerne l’esterno del serbatoio, bisogna fare attenzione a non usare l’IPA o gli altri solventi sulla superficie interna del film flessibile, all’interno del serbatoio. È assolutamente necessario verificare che la resina liquida non sia rimasta intrappolata o polimerizzata tra gli strati della pellicola. Per pulire la parte inferiore della pellicola la resina liquida deve essere svuotata dal serbatoio in un contenitore opaco. Successivamente si deve posizionare il serbatoio capovolto su una superficie piana e pulita. Per trattare la superficie, si consiglia l’uso di un Pec Pad con dell’IPA pulito, in piccole quantità,  per rimuovere qualsiasi residuo indesiderato. Per quanto riguarda l’esterno del telaio del serbatoio, per eliminare la resina residua è sufficiente l’uso di un panno di carta. È importante mantenere i lati del serbatoio puliti, evitando che la resina venga a contatto con il lato inferiore della pellicola. Questo potrebbe, infatti, causare errori di stampa o danneggiare il supporto del rullo.

Seguendo queste indicazioni è possibile preservare il serbatoio, migliorare la qualità delle stampe ed evitare danni alla stampante.

In questa foto viene mostrato il processo di sostituzione del solvente. (Crediti fotografici: Formlabs)

La purezza dell’alcol e prezzo 

Quando si sceglie l’alcol isopropilico è importante considerarne la purezza. Come tutti gli alcol, sia edibili che no, può essere reperito secondo varie gradazioni di purezza. Quello da supermercato, che spesso ha una concentrazione intorno al 30%, non è adatto per applicazioni tecniche. Se ne sconsiglia dunque l’acquisto. È necessario acquistare alcol isopropilico con una percentuale di purezza dal 95% in su. Tra i fornitori affidabili online si possono trovare colossi come Amazon o in altri rivenditori e marketplace online che rendono disponibile l’alcol isopropilico sia in flaconi da 1 litro o in taniche da 5 litri per un migliore rapporto qualità-prezzo.  

Per l’alcol isopropilico il prezzo oscilla dai 5 euro a partire dai 500 ml per arrivare intorno ai 30 euro per 5 L. Il prezzo varia in base ai litri venduti e al marchio.

Avvertenze per la salute

Pur essendo un ottimo solvente, l’alcol isopropilico è una sostanza chimica che se inalata o ingerita provoca gravi danni per la salute. L’esposizione può causare irritazione agli occhi e al tratto respiratorio, oltre a influire sul sistema nervoso centrale. In caso di concentrazioni molto superiori al limite di esposizione professionale, possono verificarsi sintomi gravi, come la perdita di coscienza. L’esposizione prolungata o ripetuta può causare secchezza e screpolature della pelle, soprattutto in caso di contatto diretto e continuativo. Inoltre, la dispersione o l’applicazione tramite spruzzo possono accelerare considerevolmente il raggiungimento di concentrazioni pericolose nell’aria.  

Se si sceglie di utilizzare l’alcol isopropilico è importante adottare alcune precauzioni: indossare guanti e mascherina, evitare in ogni caso l’ingestione della sostanza e lavorare in un ambiente ben ventilato o dotato di cappe aspiranti. Poiché l’alcol isopropilico è infiammabile, in caso di esposizione di aree estese della pelle o degli indumenti alla sostanza pura, è consigliabile risciacquare immediatamente la pelle e successivamente rimuovere gli abiti contaminati. In caso di contatto con gli occhi, risciacquare abbondantemente con acqua per diversi minuti. 

Al di là di queste avvertenze, non è necessario cedere a inutili allarmismi: si tratta di un prodotto regolamentato sul mercato, che, se utilizzato correttamente e in conformità alle indicazioni riportate in etichetta, non comporta rischi per la salute degli utenti.

Alternative all’alcol ispopropilico

Alcuni maker, per scelte personali che vanno dal gusto, alla performance del prodotto oppure semplicemente dall’abitudine con cui utilizzano le proprie macchine, scelgono di trovare delle soluzioni pù economiche e efficaci come l’alcol isopropilico. Alcuni di loro si servono di alcol etilico al 95% o 90% come alternativa, altri utilizzano un comune acetone reperibile anche nei supermercati. L’alcol rosa, invece, nonostante alcuni maker dichiarino di utilizzarlo, viene sconsigliato dalla maggior parte perché potrebbe macchiare le stampe. Una versione dell’alcol rosa che può essere presa in considerazione come sostituto è quella con purezza al 99,9% e che non si trova però in commercio nei supermercati. Altri invece, consigliano l’uso di un rimedio meno nocivo per la pulizia delle macchine come acqua e sapone, ma non sempre può garantire una rimozione ottimale della resina.

Formlabs suggerisce anche l’etere monometilico di tripropilenglicole (TPM) come un’altra valida soluzione per la pulizia della resina dalle parti stampate con materiali non biocompatibili. Si tratta di un solvente dall’odore non forte e soprattutto è un materiale non inflammabile.

Se si vuole andare sul sicuro, si possono inoltre utilizzare dei solventi appositi chiamati resin clener che vengono spesso prodotti dalle stesse case di produzione delle soluzioni di stampa 3D.

Smaltimento 

Tuttavia se si decide di utilizzare l’alcol isopropilico bisogna essere consapevoli che si tratta di un materiale dannoso per l’ambiente e che va correttamente smaltito. Per smaltire dunque l’alcool isopropilico è necessario contattare un’azienda apposita per lo smaltimento dei rifiuti. Mentre il flacone, essendo generalmente in plastica, può essere gettato nella raccolta dei rifiuti specifica. 

L’alcol isopropilico però può essere anche riciclato. In questo video troverai una guida utile su come filtrarlo dalle particle di resina e riutilizzarlo in modo efficace.

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