La stampa 3D a pellet (FGF – Fused Granulated Fabrication ) rappresenta oggi una delle evoluzioni più significative della manifattura additiva a estrusione. L’accesso diretto al granulo consente di superare i limiti imposti dal filamento, rendendo possibile la lavorazione di compound tecnici complessi, materiali caricati e formulazioni custom, spesso sviluppate specificamente per applicazioni industriali o di ricerca, dove la validazione del materiale è parte integrante del processo di sviluppo prodotto.
In questo articolo, il confronto tra Indart3D, sviluppatore di sistemi di stampa a pellet per attività di R&D, e LATI3Dlab, produttore di compound ingegnerizzati per additive manufacturing, offre una lettura tecnica concreta dell’evoluzione congiunta di macchine e materiali nella stampa 3D industriale.
Stampa 3D a pellet: il punto di vista di chi sviluppa le applicazioni
Abbiamo approfondito il tema con Ivan Sardon, Co-founder & CEO di Indart3D, realtà imprenditoriale spagnola specializzata nello sviluppo e nella produzione di stampanti 3D del marchio Tumaker.
Cosa ha portato alla nascita di Indart3D e alla scelta della stampa 3D a pellet?
Abbiamo iniziato a produrre stampanti 3D Tumaker nel 2013, lavorando inizialmente con sistemi a filamento. Circa dieci anni fa abbiamo deciso di focalizzarci sulla stampa a pellet, all’epoca meno diffusa e più complessa, ma con un chiaro potenziale di valore aggiunto. Questo ci ha portato allo sviluppo delle prime stampanti a pellet.
Intorno al 2020 abbiamo introdotto alcune delle prime macchine di piccola scala in grado di combinare estrusione a filamento e a pellet nello stesso sistema. Da allora, il nostro focus si è progressivamente spostato verso soluzioni prevalentemente basate su pellet.
Quali limiti della stampa a filamento hanno spinto verso l’uso del granulo?
Nel tempo siamo stati sempre più contattati da clienti interessati a lavorare con materiali non disponibili in filamento: materiali altamente elastici, compound con elevate cariche ceramiche o formulazioni difficili, se non impossibili, da convertire in filamento. Questa richiesta ha reso evidente la necessità di un’alternativa alla stampa a filamento.
Quando abbiamo iniziato a lavorare sui sistemi a pellet, il mercato offriva pochissime soluzioni. A Formnext 2019 eravamo ancora considerati pionieri di questa tecnologia, e c’era, e c’è tuttora, un ampio margine di sviluppo sia sul fronte delle macchine sia su quello dei materiali.
Chi utilizza oggi i sistemi di stampa 3D a pellet?
I nostri principali clienti sono università, centri di ricerca e reparti R&D industriali in diversi settori. Questi utenti cercano sistemi che consentano di lavorare direttamente con i propri materiali, che è esattamente la proposta di valore che offriamo.
Oltre alla fornitura delle macchine, formiamo gli utilizzatori affinché possano lavorare in autonomia, comprendere il comportamento dei materiali e identificare limiti e opportunità di ciascuna formulazione. Questo approccio è particolarmente rilevante in contesti di ricerca, sviluppo e validazione dei materiali.
Quali tendenze stanno guidando l’evoluzione della stampa 3D a pellet?
Lo sviluppo della stampa 3D a pellet procede lungo più direttrici. Da un lato, la produzione di componenti di grandi dimensioni con portate di materiale in kg/h nettamente superiori rispetto ai sistemi a filamento, utilizzando pellet più economici e disponibili in una gamma molto più ampia.
Dall’altro, osserviamo una forte crescita nella personalizzazione dei materiali, nell’uso di compound tecnici avanzati e in una maggiore integrazione tra produttori di materiali e sviluppatori di sistemi di stampa.
Anche i sistemi di piccola scala giocano un ruolo strategico, perché permettono di sviluppare e testare formulazioni dedicate alla stampa 3D utilizzando quantità ridotte di materiale. In questo contesto, l’impiego di materiali riciclati rappresenta un’opportunità rilevante sia in termini di sostenibilità sia di economia circolare.
Perché scegliere LATI3Dlab per applicazioni di stampa 3D a pellet?
In questo contesto applicativo, la scelta del materiale diventa un fattore determinante.
La scelta dei materiali LATI3Dlab è motivata da considerazioni tecniche e strategiche. Dal punto di vista tecnico, cercavamo materiali con formulazioni stabili, buon comportamento in estrusione a pellet e proprietà meccaniche affidabili, anche in ambienti di stampa non convenzionali.
Dal punto di vista business, apprezziamo la capacità di offrire materiali innovativi, ben documentati e orientati a reali applicazioni industriali. L’utilizzo dei compound LATI3Dlab ci consente di dimostrare ai nostri clienti il potenziale dei materiali tecnici avanzati nella manifattura additiva.
Materiali per stampa 3D a pellet: la risposta tecnica di LATI3Dlab
Andiamo ora nel dettaglio delle caratteristiche tecniche del materiale scelto, approfondendo con Francesco Manarini, Product Development Manager di LATI, gli aspetti di formulazione e stampabilità del grado LATENE EP 3 AM K/20.
Quali caratteristiche rendono LATENE EP 3 AM K/20 adatto alla stampa 3D a pellet?
La formulazione è studiata per garantire una buona adesione tra i layer e un warpage contenuto, criticità tipiche delle poliolefine nella stampa 3D sia da filamento sia da granulo.
Come si bilanciano rigidità, stabilità dimensionale e adesione interlayer?
Si è ottenuto un equilibrio efficace grazie a una selezione accurata delle materie prime, polimero base, fibre di rinforzo, additivi di processo e modificanti, supportata da anni di test di laboratorio e studi meccanici e reologici.
Quali vantaggi offre in termini di processabilità e affidabilità del processo?
Come tutti i materiali della gamma AM, appositamente ingegnerizzati da LATI3Dlab per stampa 3D FFF e FGF, le formulazioni garantiscono un’elevata ripetibilità grazie a:
- materie prime “bloccate” per formulazione
- parametri di processo rigorosamente costanti
- controlli qualità specifici per compound dedicati all’additive manufacturing
In quali applicazioni il materiale esprime il massimo valore?
LATENE EP 3 AM K/20 è in grado di conferire elevate caratteristiche di resistenza chimica, tipiche di polimeri di fascia superiore come PPS, PPA o PEEK, ma con un posizionamento economico più accessibile.
Il materiale non risente inoltre dell’umidità, consentendo un’ottima processabilità e una ripetibilità del processo indipendentemente dalle condizioni ambientali e di conservazione.
Per un’analisi completa delle proprietà meccaniche, chimiche e di processabilità del compound, è disponibile la scheda tecnica del materiale.
[Scarica la scheda tecnica LATENE EP 3 AM K/20]
FAQ – Stampa 3D a pellet e materiali tecnici
Cos’è la stampa 3D a pellet (FGF)?
È una tecnologia di manifattura additiva che utilizza granulo plastico anziché filamento, permettendo l’uso diretto di compound tecnici e materiali custom.
Quali vantaggi offre rispetto alla stampa 3D a filamento?
Maggiore libertà nella scelta dei materiali, costi inferiori della materia prima e possibilità di lavorare con formulazioni caricate o sperimentali.
Quali materiali sono più adatti alla stampa 3D a pellet?
Compound ingegnerizzati per una migliorata stabilità dimensionale, ridotto warping, buona adesione interlayer e finestra di processo ampia, sviluppati specificamente per FGF.
Perché i polipropileni sono critici nella stampa 3D?
Le poliolefine tendono a presentare warpage e scarsa adesione tra i layer se non opportunamente formulate per additive manufacturing.
In quali settori è più utilizzata la stampa 3D a pellet?
Ricerca sui materiali, prototipazione funzionale, sviluppo prodotto industriale e applicazioni di grande formato.
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