Gli utilizzatori delle stampanti 3D sono da sempre schierati in due opposte (e agguerrite) tifoserie: i sostenitori del PLA, e quelli dell’ABS. Ne abbiamo parlato molte volte. Un verdetto sicuro su quale tra questi due materiali sia il migliore è impossibile. Entrambi presentano vantaggi e svantaggi che li rendono più o meno adatti a seconda del tipo di macchina disponibile e della natura degli oggetti da realizzare. Le principali differenze tra questi due materiali, sintetizzate nella tabella sottostante, evidenziano in modo chiaro che per alcune applicazioni nessuno dei due risulta la scelta ideale.

PLA e ABS: faccia a faccia

E allora, se ad esempio volessimo realizzare un oggetto di dimensioni medio grandi che debba successivamente venire lavorato in postproduzione? Se avessimo bisogno di una maggiore flessibilità? Fortunatamente l’elenco dei filamenti disponibili non si ferma al PLA e all’ABS. Esistono materiali alternativi che, pur introducendo altre limitazioni, coniugano il meglio dei due filamenti che tradizionalmente si contendono il podio. Uno tra questi è il PETG.

Vediamo per prima cosa la carta d’identità di questo materiale, con alcune informazioni sulla sua composizione chimica e le sue principali applicazioni nell’industria, anche al di fuori della stampa 3D.

Il PETG è una variante del polietilene tereftalato, un copolimero della famiglia dei poliesteri, adatto al contatto alimentare.

Riguardo alla potenziale tossicità, il PET (G) si decompone alla temperatura di 340°, con formazione di acetaldeide, sostanza chimica tossica (gruppo 2B) classificata come potenzialmente cancerogena, ma solo se associata al consumo di bevande alcooliche.
Le principali applicazioni industriali sono la produzione di film (es. Mylar), tubi, bottiglie, contenitori, etichette. La produzione attuale sfiora i 20 milioni di tonnellate. Rispetto al PET “standard”, il PETG è una variante modificata con glicoli.

Nella vita quotidiana, lo incontriamo spesso nelle bottiglie per acque minerali e altre bevande. Chiunque abbia utilizzato una di queste bottiglie per contenere benzina, natfta o solventi di vario genere, ha potuto rendersi conto che questo materiale è difficilmente attaccabile dagli agenti chimici.

• Il PETG è particolarmente durevole, e notevolmente più flessibile del PLA e dell’ABS, ma anche più morbido. È difficile romperlo. Se l’oggetto da realizzare è un contenitore o un involucro che deve presentare caratteristiche di elevata resistenza, il PETG è il materiale più adatto (ad eccezione del Nylon 12, che presenta però maggiori difficoltà di stampa e costi più elevati).
• I ritiri sono particolarmente contenuti, di conseguenza la tendenza a sviluppare deformazioni e minima. Il PETG è ideale per stampare oggetti di grande volume.
• Il PETG è anche molto robusto, e affatto fragile, ma può essere graffiato con facilità, essendo sensibilmente meno duro dell’ABS.
• La gestione dei supporti risulta particolarmente complicata, perché l’adesione inter layer è elevatissima. D’altro lato, questa caratteristica determina una robustezza superiore degli oggetti stampati con questo materiale.
• Anche l’adesione al piano di lavoro è elevata; è necessario porre attenzione durante la rimozione dell’oggetto dopo la stampa. Potrebbe risultare particolarmente difficoltosa.
• Il PETG è estremamente resistente alla azione di agenti chimici, acidi e alcali. È l’ideale per ottenere modelli impermeabili.
• Durante la stampa non viene sostanzialmente prodotto alcun odore.
• Tipicamente, il PETG è semitrasparente, e questa caratteristica lo rende particolarmente adatto per la stampa di modelli che debbono risultare traslucidi. D’altro canto, la sua finitura lucida può evidenziare la scalettatura dei layer, evidenziando i difetti. Con alcune pigmentazioni si possono comunque ottenere filamenti dall’aspetto semi opaco.
• Nei test effettuati da Thomas Sanladerer, la resistenza a trazione nel senso parallelo ai layer, viene definita “fuori scala”,  con il significato che è praticamente impossibile romperlo.

  

Per quali applicazioni pratiche è adatto il PETG?

Ovviamente, come per tutti i materiali, non può essere raccomandato in assoluto. Ad esempio, la sua elevata flessibilità potrebbe non essere adatta per alcune applicazioni. In altri casi, potrebbe essere necessaria una flessibilità ancora maggiore, con il bisogno di ricorrere al TPU, PLA flessibile o Nylon.

Una delle sue migliori caratteristiche, la resistenza all’impatto, lo rende ad esempio ideale per realizzare oggetti che possono venire sottoposti ad urti. In basso, un eloquente esempio applicativo legato alla costruzione di droni.

Bumper per droni, design di Otto

I ridotti ritiri, che implicano minime deformazioni e praticamente zero warping, ne fanno un materiale di elezione per stampe di grandi oggetti, anche assemblati in più parti, che debbano resistere a sforzi considerevoli.

Fiocco, un appendiabiti disegnato dall’Architetto Marco Rubini

Nell’immagine in alto, un appendiabiti ispirato ai cotton fioc, altezza 1,60 mt. circa, disegnato da Marco Rubini, stampato con RaiseN2 Plus.

Stampare al meglio il PETG

Come per tutti i materiali, è necessario prendere nota di qualche accorgimento specifico per trattare il PETG. Ogni volta che proviamo un nuovo filamento, raramente i risultati sono quello che ci aspettiamo. Questa plastica non è diversa dalle altre: avremo bisogno di un po’ di pratica per ottenere il meglio.

Qualche volta il PETG può richiedere impostazioni più “calibrate”. È solo un po’ più particolare rispetto a materiali meno esigenti da questo punto di vista, come il PLA. Non si può dire che sia difficile da usare, ci vuole solo un po’ più di pazienza nella regolazione dei parametri.

Una volta messi a punto, la stampa del PETG è un sogno. Nessun odore, nessuna deformazione ed una potente adesione inter layer sono solo alcune delle eccellenti proprietà di questo materiale. Scegliendo una marca di buona qualità, si tratterà soprattutto di regolare accuratamente la temperatura e il gioco è fatto.

Alcuni suggerimenti possono comunque risultare utili per ridurre tentativi e frustrazioni. Vediamo quali sono i punti principali per ottenere sin dalle prime prove buone stampe.

1. Regolare accuratamente la temperatura. I primi tentativi possono essere effettuati tra 235 e 240°, a seconda del tipo di estorsore. Per il piano di lavoro, può essere impostato tra i 70 e 75°, ove necessario con qualche grado in più per i primi layer
2. Questo materiale non deve essere schiacciato sul piano di lavoro durante il primo strato. È conveniente iniziare la stampa con una certa distanza tra ugello e piano di lavoro, per lasciare un adeguato spazio per la deposizione del materiale. Se l’ugello è troppo vicino al piano, si possono creare su quest’ultimo dei depositi che verranno successivamente trascinati sulla stampa, danneggiandola.
3. Raffreddamento: se si punta ad ottenere un modello più robusto possibile, la ventola dovrebbe essere spenta. Il PETG diffuso aderisce allo stato precedente in un modo incredibile. Ma se si vogliono ottenere dettagli più nitidi, allora la ventola deve essere accesa al 100%. Un raffreddamento rapido del materiale appena depositato consentirà di ottenere una stampa più pulita, senza la creazione di sottili filamenti, che è un po’ il cruccio di questo materiale. Eventualmente, la ventola può essere lasciata spenta per i primi due o tre layer per una migliore adesione al piano.
4. Il PETG richiede una velocità di stampa leggermente inferiore rispetto al PLA. Si suggerisce di non superare 55 mm secondo, limite oltre il quale il filamento potrebbe non venire estruso abbastanza rapidamente.
5. La sovra estrusione può essere un problema per il PETG (blobbing etc.). Se si sperimentano problemi di questo tipo, è conveniente ridurre progressivamente il flow rate fino ad eliminarli. Una volta raggiunto il risultato il valore di flow rate ottimale potrà essere salvato il profilo di stampa.

   Informazioni più generali sulla messa a punto dei parametri sono reperibili nella Guida ai parametri di stampa.

Alcuni oggetti in PETG stampati da Joseph Casha

In breve, il PETG sicuramente merita, per le sue interessanti proprietà, un posto nell’arsenale dei nostri filamenti. La messa a punto dei parametri è leggermente complicata all’inizio, ma una volta definiti i profili i risultati successivi sono garantiti.