PLA vs PETG: quale materiale scegliere per la stampa 3D?

Quando si pensa alla stampa 3D, il materiale che viene in mente è innanzitutto la plastica. Sebbene esistano, ovviamente, altri materiali, tra cui metalli e ceramiche, i polimeri costituiscono ancora la maggior parte del mercato dei materiali per la stampa 3D. Questo perché possono essere utilizzati sia per applicazioni industriali che come materiale per le stampanti desktop, in particolare quelle che utilizzano il processo FDM/FFF. Tra i materiali più utilizzati, una delle maggiori competizioni in termini di popolarità è senza dubbio quella tra PLA e PETG.

Noti per la loro facilità di stampa, questi due materiali sotto forma di filamenti possono essere utilizzati sia dai principianti che dagli esperti con le stampanti FDM. Sebbene siano simili sotto diversi aspetti chiave, presentano comunque differenze significative. Quali sono quindi le caratteristiche dei materiali? In cosa differiscono? Quando è meglio usare l’uno o l’altro? Abbiamo analizzato il PLA e il PETG, confrontandoli per aiutarti a trovare le risposte a queste importanti domande e molto altro!

Caratteristiche PLA vs PETG

Una delle principali differenze tra PLA e PETG è ovviamente il modo in cui vengono realizzati. Il PLA è noto per essere ricavato da materie prime rinnovabili come l’amido di mais. È anche biodegradabile se smaltito nelle giuste condizioni, il che lo rende una scelta popolare per chi è alla ricerca di materiali più sostenibili.

D’altra parte, il PETG è notoriamente ricavato dal PET, una nota termoplastica. Per creare il PETG, il glicole (G) viene aggiunto al PET (polietilene tereftalato) a livello molecolare. Il PETG ha una maggiore resistenza e durata e, soprattutto, per la stampa 3D è più flessibile del PET, il che gli impedisce di diventare fragile durante la stampa. Sebbene il PETG sia riciclabile al 100%, è un polimero a base di petrolio, il che significa che non è biodegradabile come il PLA.

Proprietà fisiche del PLA (a sinistra) rispetto al PETG (a destra).
(Crediti fotografici: MatterHackers)

Facilità di stampa

Andando oltre la base del materiale, ci sono sicuramente somiglianze tra i due polimeri in termini di caratteristiche tecniche. Ad esempio, sono entrambi noti per la loro facilità di stampa. Infatti, il PLA è uno dei materiali più facili, se non il più facile, da stampare in 3D. Questo, comprensibilmente, lo ha reso popolare tra i principianti. Gran parte di questo dipende dalla temperatura di stampa: il PLA può essere stampato a temperature molto più basse e non richiede né un piano di stampa riscaldato né una camera di stampa chiusa. In termini di temperatura di estrusione, l’ideale per il PLA è tra 190 e 220 °C (374-428 °F), mentre è inferiore a quella del PETG.

Il PETG è anche considerato uno dei materiali più facili da stampare, sebbene meno del PLA. Un aspetto importante è che il PETG non necessita di una camera di stampa chiusa. Tuttavia, a causa dei requisiti di temperatura più elevati, il PETG richiede un piano di stampa riscaldato, il che limita forse la scelta della stampante per alcuni utenti. Il PETG generalmente si stampa a una temperatura più elevata rispetto al PLA, con una temperatura di estrusione compresa tra 220 e 260 °C necessaria per una stampa ottimale. Inoltre, la temperatura del piano di stampa riscaldato dovrebbe essere compresa tra 75 e 90 °C.

Tuttavia, è importante notare che, sebbene inizialmente possa essere difficile iniziare a stampare con il PETG (a differenza del PLA, che può essere stampato con estrema facilità fin dall’inizio), una volta impostate le impostazioni corrette, il PETG è noto anche per essere un materiale facilmente estrudibile e con una buona stabilità termica.  Un altro aspetto da considerare per entrambi i materiali è che, essendo materiali ad alta viscosità, possono ostruire le testine di stampa. Tuttavia, questo accade con molte altre materie plastiche e non deve essere necessariamente considerato un difetto per entrambi i materiali.

Proprietà

Se cercate un materiale con buone proprietà fisiche, sarebbe meglio optare per il PETG rispetto al PLA. A differenza del PLA, il PETG è resistente all’acqua, agli agenti chimici e alla fatica. È anche più durevole del PLA e meno rigido. Generalmente, il PETG è considerato una miscela tra ABS e PLA . Ciò significa che, in una certa misura, ne eredita le migliori qualità.

Ad esempio, il PETG è più resistente del PLA (sebbene più debole dell’ABS) e più flessibile dell’ABS (sebbene meno flessibile del PLA). Questo, comprensibilmente, lo rende un materiale popolare, poiché i difetti di entrambi i materiali sono ridotti nel PETG. Il PETG è anche noto per essere più rigido del PLA, il che presenta i suoi vantaggi, in particolare nelle applicazioni industriali. Il PETG è più resistente nel tempo, sebbene molti utenti notino la sua estrema facilità ai graffi.

Stampa di un componente con PLA (crediti fotografici: MatterHackers)

Un aspetto da tenere presente è che il PETG è spesso rinforzato con fibra di carbonio, il che lo rende ancora più resistente, sebbene più costoso. Naturalmente, anche il PLA può essere rinforzato con fibra di carbonio, sebbene risulti più debole rispetto al PETG a causa delle proprietà di entrambi i polimeri. Inoltre, è stato notato che il PETG è ideale per la produzione di componenti flessibili ma comunque resistenti agli urti. Né il PETG né il PLA sono noti per la resistenza ai raggi UV, sebbene il PETG sia noto per avere una maggiore resistenza al calore e ai raggi UV rispetto al PLA, il che significa che può essere esposto agli agenti atmosferici più del PLA prima di iniziare a deteriorarsi.

Sia il PETG che il PLA sono noti per essere atossici e generalmente inodori (il PLA può produrre un odore leggermente dolciastro per via della sua natura), soprattutto se confrontati con una plastica come l’ABS, che può essere piuttosto dannosa per la salute dell’utilizzatore. Detto questo, è ancora incerto se per molti materiali estrudano o meno fumi tossici; PLA e PETG non sono risultati tossici, anche se è sempre consigliabile prestare attenzione per ogni evenienza. Inoltre, sia il PETG che il PLA sono meno soggetti a deformazioni rispetto all’ABS, sebbene il fatto che il PETG richieda un piano di stampa riscaldato suggerisca che il rischio di deformazione sia probabilmente maggiore rispetto al PLA.

Post-Processing

Una differenza importante tra PETG e PLA è la facilità di post-processing. Nel caso del PLA, la scelta per il post-processing è più ampia e generalmente più semplice. Al contrario, le strutture di supporto possono essere difficili da rimuovere nel caso del PETG a causa delle proprietà di adesione del materiale. Affinché le strutture di supporto siano efficaci, è necessario che vi sia una piccola distanza (si consiglia almeno 0,5 mm) tra le strutture di supporto e il modello reale, altrimenti si rischia di danneggiare la struttura del pezzo stampato.

Un processo di post-processing che funziona bene con entrambi i materiali, tuttavia, è la carteggiatura. La carteggiatura può essere utilizzata per levigare la superficie di un componente, rendendola uno strumento particolarmente importante per chi utilizza processi FDM (utilizzati sia per i filamenti in PETG che in PLA). Sebbene si dica che la carteggiatura sia leggermente più semplice con il PETG, rendendola utile per chiunque desideri una finitura lucida (qualcosa per cui il PETG è noto), non è difficile da realizzare con il PLA. Inoltre, con il PLA si hanno più opzioni.

Un’ulteriore considerazione, soprattutto per chi desidera utilizzare parti stampate come decorazioni o oggetti di scena, è che il PLA può essere verniciato, mentre il PETG no. Tuttavia, il PETG è noto per la sua trasparenza, il che offre vantaggi in diversi settori, come l’industria alimentare o le applicazioni industriali.

Un pezzo stampato in 3D in fase di levigatura (crediti fotografici: MakerBot)

Applicazioni PLA vs PETG

Esiste una significativa sovrapposizione tra le applicazioni di PLA e PETG, come ci si potrebbe aspettare da polimeri con proprietà simili. Entrambi sono utilizzati nei settori alimentare, medico, della produzione di costumi/oggetti di scena e di parti decorative, ma ciascun materiale dimostra la sua superiorità in modi diversi.

Ad esempio, quando si pensa al PETG, la prima applicazione che viene in mente è l’industria alimentare. Il PET è il materiale utilizzato per realizzare contenitori come le bottiglie di plastica, grazie alla sua resistenza all’acqua e alla sua durevolezza. Senza contare che il PET costituisce il 18% della produzione mondiale di plastica, a dimostrazione della sua sicurezza per il contatto con gli alimenti. Il PETG ha proprietà simili ed è inoltre approvato dalla FDA. La resistenza all’acqua e la maggiore resistenza al calore del PETG lo rendono ideale per la produzione di oggetti a contatto con gli alimenti, come i contenitori Tupperware.

Anche il PLA è considerato sicuro per gli alimenti, sebbene in misura minore rispetto al PETG. Innanzitutto, può essere meno indicato per le applicazioni dell’industria alimentare semplicemente perché, a differenza del PETG, non è resistente all’acqua. Tuttavia, negli ultimi anni, la sua sicurezza alimentare è stata messa in discussione e gli utenti devono assicurarsi di utilizzare PLA privo di altri additivi.

Il PETG può essere utilizzato per una vasta gamma di applicazioni, anche nell’industria alimentare. (Crediti fotografici: AMFG)

Entrambi i materiali sono inoltre utilizzati nel settore medico, sebbene con capacità leggermente diverse. Il PETG è resistente alla sterilizzazione, il che lo rende un materiale ideale per impianti medicali e anche per il confezionamento di prodotti farmaceutici e dispositivi medici. Anche il PLA è popolare nel settore medico, grazie alla sua natura biodegradabile, che lo rende idoneo per impianti che si prevede si biodegradino nel tempo. Oppure, ad esempio, potrebbe essere utilizzato per componenti che devono rilasciare farmaci nell’organismo nel tempo.

Nel complesso, il PETG è più adatto per componenti che richiedono calore e forza più elevati rispetto al PLA, grazie alle sue straordinarie proprietà fisiche. Detto questo, il PLA viene spesso utilizzato anche per test e calibrazioni, nonché per assemblaggi dimensionalmente precisi, in quanto è più indicato per progetti dettagliati e post-processabili. Tuttavia, nessuno dei due è particolarmente adatto all’industria, in quanto tende a deteriorarsi nel tempo, a differenza dei polimeri termoplastici ad alte prestazioni come PEKK e PEEK.

Il PLA è una scelta migliore rispetto al PETG in termini di estetica. Come accennato in precedenza, il PLA può essere verniciato e modellato molto più facilmente del PETG. Grazie alla facilità di rimozione delle strutture di supporto, è possibile stampare pezzi più complessi e dettagliati, rendendolo perfetto soprattutto per parti decorative e oggetti di scena per cosplay. È anche disponibile in più colori rispetto al PETG, noto per essere un materiale trasparente. Inoltre, una caratteristica particolarmente interessante del PLA è che viene spesso utilizzato per imitare altri materiali. Può essere utilizzato per produrre filamenti compositi in cui il PLA è combinato con altri materiali.. Ad esempio, vengono in mente il BronzeFill di colorFabb, l’acciaio inossidabile lucidabile di Proto-Pasta, il PolyWood di Polymaker o il filamento PLA effetto marmo. Tuttavia, entrambi vengono utilizzati in questo settore perché entrambi consentono di realizzare parti esteticamente gradevoli.

Un busto realizzato con il filamento Bronzefill di colorFabb (crediti fotografici: colorFabb)

Prezzo

Sebbene si pensi spesso che il PLA sia significativamente più economico del PETG, non è necessariamente così. Ad esempio, è possibile trovare PLA di fascia bassa a circa 18 dollari per una bobina da 1 kg, mentre il PETG di fascia bassa si trova a circa 20 dollari per una bobina da 1 kg presso produttori o rivenditori; tuttavia, il PETG tende ad avere un prezzo più stabile rispetto al PLA. Sebbene sia possibile trovare il PLA a un prezzo inferiore al PETG, non è raro che produttori/rivenditori offrano un prezzo del PLA di fascia bassa superiore a quello del PETG di fascia bassa. Per quanto riguarda i materiali di fascia alta, entrambi possono superare i cento dollari. Un aspetto da tenere presente per entrambi i materiali è che ciò che determina la variazione di prezzo è la qualità del filamento: entrambi i materiali possono variare drasticamente in termini di qualità, da filamenti di bassa qualità adatti solo agli hobbisti a materiali per uso semi-industriale. Inoltre, qualsiasi filamento in PLA o PETG con materiali aggiunti, come la fibra di carbonio, sarà più costoso. Quando si cerca un filamento, è una buona idea dare un’occhiata ai principali produttori e confrontare i prezzi in base alle proprie esigenze specifiche.

Produttori

La maggior parte dei produttori che offrono filamenti in PLA offre anche filamenti in PETG. Essendo due dei filamenti più basilari disponibili per la stampa 3D, sarebbe una sorpresa per qualsiasi grande fornitore non averne almeno uno. Questo è ovviamente un ulteriore vantaggio per chi è alle prime armi con la stampa 3D o per chi desidera utilizzare un tipo specifico di filamento: grazie all’ampia gamma di produttori, sarà molto più facile trovare il prezzo e le caratteristiche desiderate per un filamento. A seconda delle proprietà del filamento i prezzi possono andare dai 20 euro ai 100 euro. Per quanto riguarda i produttori, sebbene l’elenco che abbiamo incluso non sia esaustivo, ecco alcuni dei principali fornitori sul mercato. Per il PLA: Polymaker, ColorFabb, HachBox, Filamentum, NaturaWorks, WeforYou; per il PETG: Formfutura, Innofil3D, 3DXTech, Zortrax, eSun, tra gli altri.

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