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Tecnologie di stampa 3D

Le diverse Tecnologie di Prototipazione Rapida permettono di fabbricare parti e prodotti senza limitazioni, grazie anche all'ampio range di materiali disponibili sul mercato che consentono il superamento delle tecnologie convenzionali di “manifattura sottrattiva”.

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3D printing technologies

The various Rapid Prototyping Technologies make it possible to manufacture parts and products without limitations, thanks also to the wide range of materials available on the market which allow the conventional technologies of "subtractive manufacturing" to be overcome.

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Annealing

Annealing

Annealing is a post-processing method applicable to different types of thermoplastic materials. With this process it is possible to notice an improvement in the properties of the material both from a thermal and mechanical point of view.

We focus on PLA2 (thermoplastics of the PLA family, with additives to resist high temperatures if heat treated) and on PEEK.

The heat resistance of PLA (Polylactic Acid) is low, basically the lowest of any other 3D printable thermoplastic polymer. PLA HT Fabbrix and BASF PRO1 are two particular PLA-based materials, printable with the same parameters as common polylactic acid, but with additives to resist very high temperatures (PLA2).

To understand what are the optimum temperatures and times for a complete annealing of the two materials, several tests were performed on specimens of different sizes and fillings.

The results are summarized in these tables:

Heat resistance

Filling < 25% Filling > 25%

Annealing 30 Min. at 85/95°C 115 °C 145 °C

Annealing 60 Min. at 85/95°C 120 °C 155 °C

Post-treatment deformations

X Y Z

Annealing 30 Min. at 85/95°C 2% 2% Not Detected

Annealing 60 Min. at 85/95°C 2.5% 2.5% -0.3%

To avoid excessive softening of the material, it is recommended to place the product in an oven that is already hot, thus avoiding any thermal ramps.

How to limit deformations?

Due to the self-tensions generated during the printing process, the pieces subjected to annealing could undergo deformations. To limit them as much as possible, the piece can be placed in a suitable container and filled with sand.

The pressure from the sand will keep the piece from warping and will hold up any thin walls or protrusions. The insulating power of the sand will double the permanence times of the component to be treated in the oven.

If these elements are not available, it will be necessary to compensate for the withdrawal of the material during the slicing phase of the object, as indicated in the tables.

Given that the printing conditions influence the thermal characteristics of the piece, it is strongly recommended to carry out a test on a cubic sample by measuring its dimensions before and after the process: by making a ratio between the dimensions, you will obtain a parameter for each of them to be used as a dimensional multiplier in the slicer, before printing.

NOTE: we strongly advise never to attempt annealing in a gas furnace as the flames could melt or set fire to the item. Annealing must be done in an electric furnace. Once the oven is at temperature, place the parts and leave them inside for the indicated time without opening the oven door during the annealing.

As with PLA2, semi-crystalline thermoplastic PEEK also allows it to be heat treated.
In this case, however, the goal is different, namely to eliminate internal tensions due to the shrinkage of the part during printing and improve dimensional stability if on the piece subsequent mechanical processing must be carried out.

The PEEK annealing procedure, tested on Intamsys PEEK, consists of 4 steps:

1. Place the part in the oven and heat up to 150°C and hold the temperature for 30 minutes.
2. Heat the oven to 200°C and keep the annealing temperature constant for a time which depends on the thickness of the walls of the treated component. As an indication, consider 1 hour for each millimeter of wall thickness.
3. Let the component cool down to 150°C, decreasing by about 10°C per hour to avoid the formation of residual stresses.
4. Maintain the temperature at 150°C for 30 minutes and then turn off the oven.

For information on ovens that can be used for the annealing of plastics, contact us.
BASF Ultrafuse 17-4 PH

Ultrafuse^® 17-4 PH è il filamento metallico a marchio BASF che si aggiunge al filamento Ultrafuse^® 316L, il quale già ad inizio dello scorso anno ha reso accessibile a chiunque la stampa 3D del Metallo.
BASF Ultrafuse 17-4 PH

Ultrafuse^® 17-4 PH is the BASF-branded metal filament that joins the Ultrafuse 316L filament, which already at the beginning of last year made metal 3D printing accessible to anyone.
Comparazione resine per la stampa SLA

Quando ha senso passare da un filamento termoplastico a una resina fotosensibile? E quali resine scegliere?

Il limite dimensionale minimo della stampa a filamento può essere superato con la tecnologia SLA.
La stereolitografia permette di ottenere oggetti con massima risoluzione e precisione, dettagli chiari e finitura superficiale più liscia (i livelli di stratificazione sono appena visibili) rispetto alle altre tecnologie di stampa 3D.
Esistono diverse tipi di resine fotosensibili, ognuna con particolari caratteristiche ottiche, meccaniche e termiche che le rendono adatte alle applicazioni industriali. Accanto alle proprietà meccaniche e termiche, per le resine va sempre considerata la compatibilità ai solventi. Ogni resina avrà anche un range di risoluzioni supportate.
Composite materials for Additive Manufacturing

A composite material is a combination of two or more simple materials, in order to take advantage of the qualities of the constituents and to improve their mechanical characteristics.

Fibers and matrix are combined: the MATRIX acts as a binder and as a support (in compressive stress) and the FIBERS act as a reinforcement (in tensile stress).
DfAM - Criteri di progettazione per la stampa 3D FFF

La tecnologia di stampa 3D a filamento (FFF) prevede alcuni criteri di design, da seguire per non incorrere in problemi in fase di stampa. Discutiamo nel dettaglio alcune delle regole del DfAM (Design for Additive Manufacturing).
DfAM - Design criteria for FFF 3D printing

Filament 3D printing technology (FFF) provides some design criteria, to be followed in order not to run into problems during the printing phase. Let's discuss some of the DfAM (Design for Additive Manufacturing) rules in detail.
ESD Safe materials

"Electro Static Discharge Safe" (ESD) materials reduce static electricity (surface and localized accumulation of electric charges on a body composed of insulating material) and are therefore used to protect devices sensitive to electrostatic discharges.
FFF - Fabbricazione a Fusione di Filamento
La tecnologia di stampa a filamento, anche nota come FFF (Fused Filament Fabrication), permette ad un filamento plastico di passare attraverso un estrusore che, portato ad alta temperatura, rende il materiale fluido e lo deposita sul piano di stampa secondo uno schema di linee che costituiscono gli strati (layer) che vengono sovrapposti ai precedenti.

L’attuale "must" per questa tecnologia è il doppio estrusore che permette di combinare materiali tecnici o un materiale tecnico con un materiale di supporto idrosolubile per una facile rimozione in acqua degli stessi supporti.

Applicazioni comuni:
- Prototipi Funzionali per test di forma e funzionalità.
- Prototipi Estetici.
- Produzione a basso volume di parti ad uso finale.
Scegli il materiale più adatto
FFF - Fused Filament Fabrication
Filament printing technology, also known as FFF (Fused Filament Fabrication), allows a plastic filament to pass through an extruder which, brought to a high temperature, makes the material fluid and deposits it on the printing surface according to a pattern of lines that make up the layers that are superimposed on the previous ones.

The current "must" for this technology is the double extruder which allows to combine technical materials or a technical material with a water-soluble support material for easy removal of the same supports in water.

Common applications:
- Functional prototypes for form and function tests.
- Aesthetic Prototypes.
- Low-volume production of end-use parts.
Choose the most suitable material
Fiat Centoventi Concept - Electric mobility and 3D printing

The FCA group celebrates its 120-year career at the Geneva Motor Show by presenting the Centoventi Concept, a concrete preview of how the Panda could evolve.

The goal is to "democratize" electric propulsion and new trends, but the approach designed for car sharing and fleets is also evident, with a vehicle already set up to integrate digital services necessary and to be customized at low cost according to customer needs.
Fiat Centoventi Concept - Mobilità Elettrica E Stampa 3D

ll gruppo FCA festeggia i 120 anni di carriera al Salone di Ginevra presentando la Centoventi Concept, una concreta anticipazione di come potrebbe evolversi la Panda.

L'obiettivo è quello di "democraticizzare" la propulsione elettrica e le nuove tendenze, ma è evidente anche l'approccio pensato per il car sharing e per le flotte, con un veicolo già predisposto per integrare i servizi digitali necessari e per essere personalizzato a basso costo secondo le esigenze delle clientela.

Guida alla scelta dei materiali per la stampa FFF

La crescente diffusione di stampanti 3D a filamento (FFF) è accompagnata dalla disponibilità di nuovi materiali utilizzabili per la stampa.
In questa esauriente guida trovate le principali caratteristiche dei polimeri più diffusi, ponendo particolare attenzione alle caratteristiche meccaniche e termiche al fine di selezionare il più opportuno per ogni applicazione. Parallelamente alle più comuni specifiche tecniche, in catalogo si trovano anche materiali resistenti chimicamente, conduttivi o antistatici.

	Polimeri, Compositi e Metalli	Caratteristiche Meccaniche			Caratteristiche Termiche		Densità	Certificazioni
	Polimeri, Compositi e Metalli	Modulo Elastico	Allung. a Rottura	Durezza Shore	T. Glass o Vicat Softening Point	HDT a 1.82 Mpa	[g/cm³]	-
Materiali per prototipazione estetica	PLA	2850 Mpa	2.8 %	85 D	60 °C	-	1.24	-
	PRO1	3166 Mpa	21,9 %	85 D	60 °C	-	1.25	-
	PLA HT	2500 Mpa	20 %	85 D	60 °C	-	1.25	-
Materiali Flessibili	TPU95A	29 Mpa	580 %	95 A	-30 °C	-	1.22	-
	TPU85A	20 Mpa	600 %	85 A	-30 °C	-	1.20	-
	TPU HT	2000 Mpa	170 %	83 D	164 °C	-	1,22	-
Materiali High Temp	PC	2134 Mpa	6.4 %	82 D	113 °C	-	1.18	-
	PEEK	3120 Mpa	26 %	87 D	143 °C	152 °C	1.29	UL94 V0
	PEI (Ultem)	2230 Mpa	4.5 %	-	186 °C	153 °C	1.29	UL94 V0
	PPSU	2000 Mpa	21 %	-	220 °C	-	1.29	UL94 V0
Materiali Compositi, Caricati e Rinforzati	PA6 CF15	8386 Mpa	4 %	-	70 °C	92 °C	1.23	ESD Safe (1,8*10^6 Ω)
	PA12 GF20	2758 Mpa	7 %	-	-	85 °C	1.00	-
	PET CF	6178 Mpa	3.7 %	-	79 °C	80 °C	1.36	-
	PP FG30	6500 Mpa	1.6 %	-	-	120 °C	0.94	-
	PA12 CF20	7400 Mpa	2.1 %	-	-	124 °C	1.17	-
Materiali Resistenti a Solventi, Agenti Chimici	CPE	1900 Mpa	100 %	72 D	82 °C	62 °C	1.27	-
	CPE+	1575 Mpa	210 %	111 (RW)	-	81 °C	1.18	-
	PP	390 Mpa	200 %	55 D	-17 °C	-	0.89	-
	PVDF	800 Mpa	200 %	-	-	-	1.72	FDA
	NYLON	579 Mpa	210 %	74 D	50 °C	-	1.14	-
Materiali Magneto Detectabili	PETG MDT	2450 Mpa	3.6 %	-	72 °C	64 °C	1.57	FDA
Materiali Flame Retardant	PA6/66 GF20 FR	4876 Mpa	2.5%	-	-	114 °C	1.29	Ul94 V0, EN 45545-2, NFPA 130, SMC 800C
	PPS	1562 Mpa	3.52 %	-	-	108 °C	1.27	Ul94 V0
	ABS FIREPROOF	1300 Mpa	-	-	93 °C	76 °C	1.17	Ul94 V1
	INNO FR	2800 Mpa	-	-	-	-	1.24	Ul94 HB
Materiali Resistenti a UV	ASA	1370 Mpa	3.5 %	-	103 °C	-	1.06	-
	SMART ABS	1651 Mpa	4.54 %	-	109 °C	-	1.03	-
	ABS FUSION+	1068 Mpa	10.9 %	-	114 °C	71 °C	1.08	-
Metalli	Acciaio 316L	200 Gpa	53 %	128 HV10	-	-	7.85	-
	Acciaio 17-4 PH	196 Gpa	7.6 %	257 HV 10	-	-	7.60	-
	Ti6Al4V	Cooming Soon
Materiali Elettricamente Conduttivi	CNT	1550 Mpa	4.5%	-	65 °C	-	1.35	-
Tribofilamenti	iglidur I150	-	-	64 D	65 °C	-	1.3	FDA, EU10/2011
Tribofilamenti	iglidur I180	-	-	66 D	80 °C	-	1.21	-
Materiali ESD Safe	PA6 CF15	8386 Mpa	4%	-	70 °C	92 °C	1.23	ESD Safe (1,8*10^6 Ω)
Materiali ESD Safe	ABS ESD	1121 Mpa	19.8%	66.7 D	107 °C	-	1.03	ESD Safe (10^8 Ω)
Materiali per contatto alimentare	PETG MDT	2450 Mpa	3.6%	-	72 °C	64 °C	1.57	FDA
	iglidur I150	-	-	64 D	65 °C	-	1.3	FDA, EU10/2011
	PET	1640 Mpa	4.3%	-	83 °C	65 °C	1.27	FDA
	PC-S	2172 Mpa	4.8%	79.2 D	140 °C	-	1.19	FDA, EU10/2011
Materiali Riciclati	PLA-R	2963 Mpa	4%	79.1 D	61 °C	-	1.24	-
Materiali Riciclati	rPET	1640 Mpa	4.3%	-	83 °C	65 °C	1.27	-

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Guide to choosing materials for FFF printing

The growing diffusion of filament 3D printers (FFF) is accompanied by the availability of new materials that can be used for printing.
In this exhaustive guide you will find the main characteristics of the most common polymers, paying particular attention to the mechanical and thermal in order to select the most appropriate for each application. Alongside the most common technical specifications, the catalog also includes chemically resistant, conductive or antistatic materials.

	Polymers, Composites and Metals	Mechanical characteristics			Thermal characteristics		Density	Certifications
	Polymers, Composites and Metals	Elastic module	Elongation at Break	Shore hardness	T. Glass or Vicat Softening Point	HDT at 1.82 Mpa	[g/cm³]	-
Materials for aesthetic prototyping	PLA	2850 Mpa	2.8 %	85 D	60 °C	-	1.24	-
	PRO1	3166 Mpa	21,9 %	85 D	60 °C	-	1.25	-
	PLA HT	2500 Mpa	20 %	85 D	60 °C	-	1.25	-
Flexible Materials	TPU95A	29 Mpa	580 %	95 A	-30 °C	-	1.22	-
	TPU85A	20 Mpa	600 %	85 A	-30 °C	-	1.20	-
	TPU HT	2000 Mpa	170 %	83 D	164 °C	-	1,22	-
High Temp Materials	PC	2134 Mpa	6.4 %	82 D	113 °C	-	1.18	-
	PEEK	3120 Mpa	26 %	87 D	143 °C	152 °C	1.29	UL94 V0
	PEI (Ultem)	2230 Mpa	4.5 %	-	186 °C	153 °C	1.29	UL94 V0
	PPSU	2000 Mpa	21 %	-	220 °C	-	1.29	UL94 V0
Composite, Filled and Reinforced Materials	PA6 CF15	8386 Mpa	4 %	-	70 °C	92 °C	1.23	ESD Safe (1,8*10^6 Ω)
	PA12 GF20	2758 Mpa	7 %	-	-	85 °C	1.00	-
	PET CF	6178 Mpa	3.7 %	-	79 °C	80 °C	1.36	-
	PP FG30	6500 Mpa	1.6 %	-	-	120 °C	0.94	-
	PA12 CF20	7400 Mpa	2.1 %	-	-	124 °C	1.17	-
Materials Resistant to Solvents and Chemical Agents	CPE	1900 Mpa	100 %	72 D	82 °C	62 °C	1.27	-
	CPE+	1575 Mpa	210 %	111 (RW)	-	81 °C	1.18	-
	PP	390 Mpa	200 %	55 D	-17 °C	-	0.89	-
	PVDF	800 Mpa	200 %	-	-	-	1.72	FDA
	NYLON	579 Mpa	210 %	74 D	50 °C	-	1.14	-
Magneto Detectable Materials	PETG MDT	2450 Mpa	3.6 %	-	72 °C	64 °C	1.57	FDA
Flame Retardant Materials	PA6/66 GF20 FR	4876 Mpa	2.5%	-	-	114 °C	1.29	Ul94 V0, EN 45545-2, NFPA 130, SMC 800C
	PPS	1562 Mpa	3.52 %	-	-	108 °C	1.27	Ul94 V0
	ABS FIREPROOF	1300 Mpa	-	-	93 °C	76 °C	1.17	Ul94 V1
	INNO FR	2800 Mpa	-	-	-	-	1.24	Ul94 HB
UV resistant materials	ASA	1370 Mpa	3.5 %	-	103 °C	-	1.06	-
	SMART ABS	1651 Mpa	4.54 %	-	109 °C	-	1.03	-
	ABS FUSION+	1068 Mpa	10.9 %	-	114 °C	71 °C	1.08	-
Metals	Acciaio 316L	200 Gpa	53 %	128 HV10	-	-	7.85	-
	Acciaio 17-4 PH	196 Gpa	7.6 %	257 HV 10	-	-	7.60	-
	Ti6Al4V	Cooming Soon
Materiali Elettricamente Conduttivi	CNT	1550 Mpa	4.5%	-	65 °C	-	1.35	-
Tribofilamenti	iglidur I150	-	-	64 D	65 °C	-	1.3	FDA, EU10/2011
Tribofilamenti	iglidur I180	-	-	66 D	80 °C	-	1.21	-
ESD Safe Materials	PA6 CF15	8386 Mpa	4%	-	70 °C	92 °C	1.23	ESD Safe (1,8*10^6 Ω)
ESD Safe Materials	ABS ESD	1121 Mpa	19.8%	66.7 D	107 °C	-	1.03	ESD Safe (10^8 Ω)
Food contact materials	PETG MDT	2450 Mpa	3.6%	-	72 °C	64 °C	1.57	FDA
	iglidur I150	-	-	64 D	65 °C	-	1.3	FDA, EU10/2011
	PET	1640 Mpa	4.3%	-	83 °C	65 °C	1.27	FDA
	PC-S	2172 Mpa	4.8%	79.2 D	140 °C	-	1.19	FDA, EU10/2011
Recycled materials	PLA-R	2963 Mpa	4%	79.1 D	61 °C	-	1.24	-
Recycled materials	rPET	1640 Mpa	4.3%	-	83 °C	65 °C	1.27	-

I materiali antistatici (ESD Safe)

I materiali "Electro Static Discharge Safe" (ESD) riducono l'elettricità statica (accumulo superficiale e localizzato di cariche elettriche su di un corpo composto da materiale isolante) e vengono quindi impiegati per proteggere i dispositivi sensibili alle scariche elettrostatiche.
Materiali compositi per l'Additive Manufacturing

Un materiale composito è una combinazione di due o più materiali semplici, al fine di sfruttare le qualità dei costituenti e di migliorarne le caratteristiche meccaniche.

Si combinano fibre e matrice: la MATRICE funge da legante e da supporto (negli sforzi di compressione) e le FIBRE agiscono da rinforzo (negli sforzi di trazione).
Metal FFF - Stampa dei metalli con tecnologia a filamento
Metal Fused Filament Fabrication è ad oggi la tecnologia più semplice, e soprattutto accessibile, per produrre vere parti in metallo.

Ha lo scopo di realizzare parti funzionali Full Metal, sulle quali è possibile effettuare tutti i trattamenti di finitura superficiale, trattamenti termici ed eventuali post lavorazioni per asportazione di truciolo, come la rettifica.

La stampa 3D di filamenti metallici si interpone nel già collaudato processo di Metal Injection Molding (MIM), e consta di 3 fasi principali:
- Stampa 3D a filamento
- Debinding
- Sintering
Scopri di più sul processo

White Paper

METAL FFF - vantaggi della tecnologia e regole di progettazione

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PEEK and ULTEM: new materials available for Fast Parts

A recent survey by us has highlighted the growing demand for high-performance polymers, for ever more specific applications.

While almost all of the requests refer to standard or reinforced technopolymers, which can be processed by most of the professional desktop FDM printers on the market, there is also a growing interest in high-performance polymers that should operate in critical situations (high temperatures, radiation, high stresses).