Materiali per la stampa 3D: PLA, ABS, PETG e TPU a confronto

Il confronto rapido, in una tabella

Cinque materiali, cinque comportamenti diversi: cambia la temperatura dell'ugello, quella del piatto, se serve una camera chiusa — un vano chiuso intorno al piatto di stampa, che mantiene costante la temperatura e limita i fumi che respiri — e quanto è difficile stampare bene il pezzo al primo tentativo.

I valori di temperatura sono quelli dichiarati dai singoli costruttori nelle schede tecniche (vedi «fonti» in fondo): due marche dello stesso materiale possono consigliare qualche grado di differenza, e per il filamento che compri davvero vale sempre la scheda sulla confezione, non questa tabella.

PLA: il più facile, il punto di partenza

È il filamento con cui quasi tutti iniziano, e non per caso: stampa a temperature basse (195-220°C l'ugello secondo la marca, Prusa consiglia 215°C sul primo strato e 210°C sugli altri), non ha bisogno di un piatto riscaldato — anche se aiuta, verso i 60°C — e non serve nessuna camera chiusa.

Il limite è termico e ambientale, non di resistenza meccanica generica: un pezzo in PLA si ammorbidisce e si deforma sopra i 60°C circa (la temperatura a cui il materiale passa dallo stato rigido a quello gommoso, chiamata Tg), quindi non va bene vicino a fonti di calore — un cruscotto d'auto al sole, un forno — né lasciato all'aperto a lungo: i raggi UV lo degradano.

Esiste anche il PLA+ (o «PLA Plus»): una formula più resistente agli urti dello stesso materiale, stessa facilità di stampa. Uno dei costruttori di questa ricerca (SUNLU) dichiara fino a 8 kJ/m² di resistenza all'urto per il suo PLA+: un dato che va preso come indicativo di quella marca, non come proprietà del PLA+ in generale, perché non tutti i costruttori pubblicano lo stesso numero.

1. Usalo per: prototipi, modelli dettagliati, figure, giocattoli, oggetti grandi che non devono reggere calore.
2. Evitalo per: qualunque pezzo che resta all'aperto a lungo, vicino a fonti di calore, o che deve flettere.

PETG: il compromesso per i pezzi resistenti

Un passo sopra il PLA in resistenza al calore e all'uso esterno, un passo sotto in facilità di stampa. Le temperature dichiarate dai costruttori variano più che per il PLA — da 230°C a 260°C l'ugello secondo marca e velocità — e anche sul piatto le fonti non concordano: Prusa consiglia 85-90°C per le sue stampanti, Overture (uno dei filamenti di questa guida) indica 65-70°C sulla propria scheda. Per il filamento che compri, vince sempre la scheda del costruttore.

Resiste all'uso esterno sotto gli 80°C — pezzi meccanici, supporti, scatole impermeabili — più del PLA e senza bisogno di camera chiusa. Il prezzo da pagare sono due difetti tipici: lo stringing (filini sottili che restano fra un punto e l'altro della stampa, perché il materiale continua a colare leggermente anche quando l'ugello si sposta) e una tendenza ad attaccarsi molto al piatto, più del PLA.

1. Usalo per: pezzi meccanici, supporti, morsetti, contenitori impermeabili, oggetti che restano fuori casa sotto gli 80°C.
2. Evitalo per: pezzi dettagliati dove lo stringing si vede, o se è la tua prima stampa — il PLA perdona di più.

ABS e ASA: il calore, ma con la camera chiusa

I due materiali più esigenti dei quattro, e vanno trattati insieme perché si comportano quasi allo stesso modo: temperature alte (230-270°C l'ugello, 80-110°C il piatto secondo il materiale e la marca) e camera chiusa necessaria — non facoltativa come per PLA e PETG. Senza, il pezzo si deforma mentre si raffredda (il fenomeno si chiama warping) e nell'ABS il ritiro durante il raffreddamento arriva all'1-2%.

Entrambi rilasciano stirene durante la stampa: in grandi quantità può irritare occhi, pelle e vie respiratorie, quindi serve una stanza ventilata (ma senza correnti dirette sul pezzo, che peggiorano il warping). Non risulta, dalle fonti consultate, un obbligo di legge né una condizione indispensabile in senso assoluto: è però la differenza fra limitare quanto quei fumi si diffondono nella stanza e lasciarli liberi di farlo.

La differenza fra i due è la resistenza ai raggi UV: l'ASA la ha (è pensato per l'esterno, resiste bene anche al calore fin verso i 93°C), l'ABS no — ingiallisce e diventa più fragile se lasciato al sole a lungo. Per questo l'ABS resta la scelta più economica per pezzi tecnici al chiuso, l'ASA è quella giusta se il pezzo deve stare all'aperto.

1. Usa l'ABS per: pezzi tecnici al chiuso che devono reggere il calore, se hai già una camera chiusa e una stanza ventilata.
2. Usa l'ASA per: lo stesso, ma per un pezzo che starà all'esterno esposto al sole.
3. Non comprare né l'uno né l'altro se la tua stampante è aperta: vedi la sezione sulla camera chiusa nella guida sulle stampanti 3D prima di decidere.

TPU: l'unico flessibile

L'unico dei quattro che piega invece di rompersi: guarnizioni, cinghie, cover per telefono, suole, tutto quello che deve flettere senza spaccarsi. La durezza si misura in scala Shore (più basso il numero, più il pezzo è morbido): il modello di questa ricerca dichiara 95A, verso l'estremo rigido della gamma che Prusa descrive per i materiali flessibili (indicativamente 60A-90A).

È anche il più lento e difficile da stampare dei quattro: velocità consigliata intorno ai 20 mm/s (contro i 50-300 mm/s di PLA e PETG), temperature dell'ugello che variano molto da marca a marca (195-245°C) e piatto fra 40 e 75°C. Assorbe umidità dall'aria più degli altri materiali, e con un estrusore Bowden (quello che spinge il filamento a distanza dall'ugello, non appena sopra) può attorcigliarsi: i costruttori di TPU consigliano spesso un estrusore direct drive (motore vicino all'ugello) proprio per questo.

1. Usalo per: guarnizioni, cinghie, cover, qualunque pezzo che deve flettere o assorbire urti.
2. Rallenta la stampa rispetto a PLA e PETG: è normale, non un segno che qualcosa non va.
3. Conservalo in un contenitore con sali essiccanti quando non lo usi: assorbe umidità più in fretta degli altri materiali.

Quale materiale per quale pezzo

La tabella che risolve la maggior parte delle scelte.