{"id":4996,"date":"2023-01-18T00:05:31","date_gmt":"2023-01-17T23:05:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/?p=4996"},"modified":"2023-08-02T12:17:53","modified_gmt":"2023-08-02T10:17:53","slug":"nylon-stampa-3d-180120239","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/it\/nylon-stampa-3d-180120239\/","title":{"rendered":"Tutto quello che c’\u00e8 da sapere sul nylon per la stampa 3D"},"content":{"rendered":"

Il nylon<\/strong>, chiamato anche poliammide (PA), \u00e8 un polimero ampiamente utilizzato nel settore della produzione additiva<\/a>. Si tratta di una plastica sintetica, poliammidica, nota per le sue notevoli propriet\u00e0 meccaniche. Sotto il nome di nylon sono oggi in commercio prodotti chimicamente diversi, a seconda della loro composizione chimica, contrassegnati con numeri diversi in base al numero di atomi di carbonio che contengono. I pi\u00f9 utilizzati nel mercato della stampa 3D sono il PA6 sotto forma di filamento per la tecnologia FDM<\/a>, e il PA11 e il PA12 in polvere per tecnologie come la sinterizzazione laser selettiva<\/a> o MultiJet Fusion di HP<\/a>. In questa guida approfondiremo tutto ci\u00f2 che riguarda questo materiale: le sue caratteristiche, le condizioni di stampa, le applicazioni, nonch\u00e9 i principali produttori sul mercato.<\/p>\n

Produzione e caratteristiche del nylon<\/h3>\n

Il nylon ha fatto la sua comparsa nel 1935, sintetizzato per la prima volta da Wallace Carothers, che ottenne il nylon 6,6<\/strong>, nel laboratorio dell’azienda chimica DuPont per cui lavorava. Questo primo materiale fu brevettato <\/span>nel 1937 e commercializzato nel 1938 ed \u00e8 ancora oggi il pi\u00f9 diffuso. <\/span>Il nylon sar\u00e0 utilizzato principalmente nell’industria tessile grazie alla sua flessibilit\u00e0 e resistenza: fu utilizzato per la prima volta nel 1940 nella produzione di calze da donna. Anche nella stampa 3D una delle caratteristiche pi\u00f9 interessanti del materiale \u00e8 la sua flessibilit\u00e0. <\/span>Il nylon 6<\/strong>, invece, fu prodotto per la prima volta da Paul Schlack nei laboratori della IG Farben e brevettato nel 1941. Tutte le altre forme di nylon sono successive.<\/span><\/p>\n

\"nylon6.6\"

Nylon 6.6 (Crediti: BASF).<\/p><\/div>\n

Come gi\u00e0 detto, oltre a quelli gi\u00e0 menzionati, i nylon pi\u00f9 diffusi industrialmente sono il PA 11 e 12<\/strong>. \u00c8 interessante sottolineare che questi due nylon non differiscono solo per un atomo di carbonio, ma presentano soprattutto origini molto diverse. Il PA11 \u00e8 infatti ottenuto dall\u2019olio di ricino, una fonte naturale e rinnovabile, a differenza del PA12 ottenuto dal petrolio. L\u2019origine del nylon e il suo impatto ambientale sono spesso al centro di dibattiti circa la sostenibilit\u00e0 del materiale<\/a>. Quando possibile, gli operatori optano per applicazioni in PA11, come alternativa al PA12, poich\u00e9 offre propriet\u00e0 interessanti per i componenti che richiedono, ad esempio, il contatto con la pelle. C\u2019\u00e8 da dire che anche il PA11 non pu\u00f2 essere considerato totalmente ecologico in quanto spesso mancano le strutture a livello locale per riciclarlo e viene quindi smaltito come le altre plastiche.<\/p>\n

Di certo, dal punto di vista della produzione additiva \u00e8 bene notare che quando utilizzato sotto forma di polvere, il nylon pu\u00f2 essere riutilizzato per pi\u00f9 stampe. In particolare, il processo HP Multi Jet Fusion \u00e8 noto per l’uso di poliammidi, sia PA12 che PA11 e per la particolarit\u00e0 di offrire un tasso di riciclaggio pi\u00f9 elevato rispetto alla tecnologia SLS convenzionale: fino a circa il 70% della polvere non utilizzata durante la stampa 3D viene poi miscelata a nuova polvere di poliammide, riducendo cos\u00ec al minimo gli scarti.<\/p>\n

\"nylonpowder\"

Crediti: Materialise<\/p><\/div>\n

Il nylon nella stampa 3D<\/h3>\n

Se prendiamo in considerazone il nylon utilizzato per la stampa 3D ad estrusione di materiale<\/strong>, quindi come filamento, <\/span>il nylon \u00e8 pi\u00f9 spesso disponibile sotto forma di PA6. \u00c8 un filamento che presenta molte caratteristiche interessanti, tra cui una grande flessibilit\u00e0, resistenza agli urti e all’abrasione. Inoltre, le sue propriet\u00e0 meccaniche sono molto simili a quelle dell’ABS<\/a>. Tuttavia, si noti che il nylon richiede la presenza di un piatto riscaldato all’interno della stampante 3D (che pu\u00f2 raggiungere circa 80\u00b0C) a causa di problemi di adesione. Sar\u00e0 inoltre necessario prestare attenzione allo stoccaggio perch\u00e9 assorbe rapidamente l’umidit\u00e0 circostante (materiale igroscopico) il che potrebbe avere un impatto sulla stampa in seguito. In termini di temperatura di estrusione, la stampante 3D dovr\u00e0 arrivare a 250\u00b0C, o addirittura a 220\u00b0C per alcuni tipi di nylon. I filamenti di nylon sono una buona alternativa al policarbonato<\/a> perch\u00e9 sono pi\u00f9 facili da stampare, hanno una durata migliore e sono quindi ideali per la stampa di parti che richiedono una certa resistenza.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"

Crediti: Sharebot<\/p><\/div>\n

Per quanto riguarda l\u2019uso del nylon in polvere<\/strong> per i processi additivi, il PA12 \u00e8 il pi\u00f9 diffuso nel settore. Offre propriet\u00e0 meccaniche e termiche molto elevate (elevata rigidit\u00e0, estrema solidit\u00e0 anche a temperature molto basse, resistenza alle sollecitazioni, ecc). Rispetto ai filamenti, assorbe poca umidit\u00e0 ed \u00e8 anche molto facile da lavorare dopo la stampa (verniciatura, tintura, ecc.). Il PA11 condivide le caratteristiche del PA12 ma con alcune differenze: il PA11 ha una migliore stabilit\u00e0 termica, una maggiore resistenza alla luce e ai raggi UV e una buona elasticit\u00e0. Le parti stampate in 3D con questa poliammide hanno anche una durata maggiore, il che la rende un materiale ideale per la produzione di parti per uso finale o prototipi funzionali con importanti propriet\u00e0 meccaniche. Il PA11 assorbe maggiore umidit\u00e0 rispetto al PA12.<\/span><\/p>\n

\"stampa

Pezzo creato in PA12. (Credit: Sculpteo)<\/p><\/div>\n

Applicazioni<\/h3>\n

Come gi\u00e0 detto, le principali caratteristiche del nylon sono la flessibilit\u00e0 e la resistenza. Di fatti, come materiale per la produzione additiva, trova applicazione in settori come quello automobilistico, grazie alle sue propriet\u00e0 di resistenza meccanica, all\u2019attrito e alla deformazione. Il nylon viene inoltre utilizzato per stampare utensili resistenti, per la produzione di ingranaggi, cerniere o anche per sostituire alcune plastiche utilizzate nei processi di stampaggio a iniezione. \u00c8 anche un materiale biocompatibile: pu\u00f2 essere utilizzato per produrre parti a contatto con la pelle, il che lo rende un materiale interessante per il settore medico, soprattutto per la produzione di<\/span> dispositivi protesici<\/span><\/a>. Infine, trattandosi di un materiale non abrasivo \u00e8 ideale per superfici ergonomiche di oggetti e parti di interni molto utilizzate che tendono a rovinarsi, poich\u00e9 \u00e8 facilmente verniciabile o colorabile.<\/span><\/p>\n

Produttori e prezzi<\/h3>\n

Tra i principali produttori di filamenti di nylon, troviamo Taulman3D, XStrand, Neofil3D, <\/span>Volumic, Polymaker<\/span> e produttori di macchine come Zortrax, UltiMaker o <\/span>Markforged<\/span>.\u00a0 <\/span>Si noti che il nylon pu\u00f2 essere rinforzato con fibra di carbonio o fibra di vetro, per ottenere un materiale composito pi\u00f9 performante. Per quanto riguarda il prezzo, per una bobina classica (500 grammi, diametro 1,75 mm) occorrono tra i 25 \u20ac e i 40 \u20ac a seconda della marca; se si sceglie<\/span> un materiale composito<\/span><\/a>, il prezzo pu\u00f2 salire rapidamente intorno ai 60-70 \u20ac. <\/span>Per quanto riguarda il nylon in polvere, il gruppo chimico francese Arkema \u00e8 senza dubbio il pi\u00f9 grande produttore di polvere di PA11, commercializzato con il nome di Rilsan PA11, sin dagli anni ’50. L’azienda tedesca BASF, che produce anche PA6 e PA6.6, si \u00e8 unita alla corsa con il suo marchio Ultrasint, compatibile con le macchine<\/span> HP Multi Jet Fusion<\/span><\/a> e con alcuni modelli di stampanti SLS.\u00a0<\/span><\/p>\n

Per il PA12, i produttori sono Arkema ed Evonik, mentre EOS, 3D Systems o Farsoon offrono le loro polveri sviluppate in collaborazione con aziende chimiche. Da notare che esistono anche polveri di poliammide caricate con fibre di carbonio, kevlar o anche perle di vetro. Un esempio \u00e8 HP 3D High Reusability PA 12 Glass Beads che, come suggerisce il nome, \u00e8 una termoplastica riempita con il 40% di perle di vetro ed \u00e8 caratterizzata da un\u2019elevata riutilizzabilit\u00e0. HP, dal canto suo, produce anche polveri PA11 e 12 per le sue macchine MJF. <\/span>Il prezzo per un kg di PA11 o PA12, standard o rinforzato, pu\u00f2 andare dai 100 ai 200\u20ac, in base alla composizione.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"stampa

Crediti: HP<\/p><\/div>\n

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Crediti foto di copertina: Fathom<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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