Tutto ciò che c’è da sapere sul policarbonato per la stampa 3D

Il policarbonato, meglio conosciuto con l’acronimo PC, è un materiale noto nel mercato della stampa 3D per la sua resistenza agli urti e la sua trasparenza. È una termoplastica leggera ma resistente, ideale per un’ampia gamma di applicazioni professionali. Non è facile da stampare come il PLA o il PETG, poiché richiede temperature di estrusione e del piano di stampa relativamente elevate. Tuttavia, rimane interessante per la progettazione di parti complesse che offrono buone proprietà termiche, meccaniche e ottiche. Si noti che viene utilizzato principalmente per la stampa 3D FDM , disponibile principalmente sotto forma di filamenti. Esistono tuttavia alcune resine compatibili con i processi di fotopolimerizzazione.

Produzione e caratteristiche del policarbonato

Il policarbonato è una plastica brevettata negli anni ’50 dall’azienda farmaceutica e agrochimica tedesca Bayer AG. Si ottiene per policondensazione di bisfenolo A e fosgene, una componente organica e una chimica. Il bisfenolo A, trasformato in sale, reagirà con il fosgene, a sua volta disciolto in una soluzione di cloro. Questo produce il policarbonato, un materiale che ha molte caratteristiche apprezzate da alcune industrie.

Il policarbonato viene estruso principalmente su macchine FFF (crediti fotografici: Covestro)

Il PC è infatti noto per essere resistente agli urti, ai graffi e al calore. È anche trasparente e molto meno denso del vetro, il che consentirà di ottenere proprietà ottiche ideali. Va notato, tuttavia, che non è resistente agli agenti chimici e ai raggi UV, quindi evitare applicazioni troppo esposte alla luce solare a lungo termine. Infine, poiché la plastica può rilasciare particelle di bisfenolo A, se ne sconsiglia l’utilizzo per applicazioni a contatto con gli alimenti.

Stampa 3D con policarbonato

Come spiegato in precedenza, il policarbonato è disponibile principalmente sotto forma di filamento per la stampa 3D e ci concentreremo quindi su questo tipo di formato. Innanzitutto, devi sapere che il policarbonato richiede una temperatura di estrusione compresa tra 260° e 290° C (o anche 320° per alcuni filamenti) e la presenza di un piano riscaldato, almeno a 110° C. È una plastica che tende a subire il fenomeno del warping, quindi è fondamentale avere una buona adesione al piatto. Inoltre, si consiglia vivamente di optare per una soluzione adesiva aggiuntiva per il vassoio come un rivestimento BuildTak per migliorare l’adesione del primo strato.

Un condotto bypass stampato in 3D con PC. Attenzione al warping durante la stampa | Crediti: Airwolf3D

Si consiglia inoltre di utilizzare un involucro chiuso per evitare eventuali sbalzi di temperatura e quindi deformazioni o crepe. Infine, il filamento PC è igroscopico, cioè assorbe l’umidità: quindi bisogna assicurarsi di conservarlo in un luogo asciutto.

Applicazioni del policarbonato nella stampa 3D

Nonostante un processo di stampa più restrittivo rispetto ad altri termoplastici in commercio, il PC è abbastanza diffuso nel mercato dell’additive manufacturing perché consente di progettare parti resistenti al calore (fino a 110°C), alla trazione e particolarmente robuste . È un termoplastico ideale per la produzione di parti meccaniche, stampi, in particolare per termoformatura, cerniere, prototipi funzionali o persino cuscinetti per pulegge. Il policarbonato è anche trasparente e trova quindi molte applicazioni nel settore ottico.

Il policarbonato è particolarmente apprezzato per la sua resistenza (crediti fotografici: Simplify3D)

Produttori e prezzi del PC

La maggior parte dei produttori di filamenti per la stampa 3D offre il policarbonato nella propria gamma, come Nanovia, 3DXTech, Polymaker, Filamentum, Kimya o produttori di macchine come Raise3D, UltiMaker o Zortrax. Alcuni produttori combinano la resistenza del policarbonato con la flessibilità dell’ABS: esistono quindi alcune bobine di PC-ABS sul mercato.

Il prezzo di una bobina varia in base alla marca e alla quantità scelta, ma si va dai 40 ai 60€ per 750 grammi .

Crediti: Polymaker

Il PC può essere anche rinforzato con fibre , ad esempio carbonio o vetro, per aumentare la resistenza del materiale conferendogli più leggerezza. Non è una pratica così comune come con l’ABS o il PLA, ma è del tutto possibile dal punto di vista chimico. L’aggiunta di fibre ovviamente aumenterà il prezzo di una bobina. Ad esempio, 750 grammi di filamento PC rinforzato con fibra di carbonio è venduto a 88 euro da 3DXTech.

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