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PLA. Come è fatto e tutto quello che devi sapere

Informazioni importanti sul PLA per le stampanti 3D FDM a Filamento.


Il PLA è il materiale più largamente utilizzato finora nel campo della stampa 3D FDM per via di numerose ragioni, tra cui l’ampia gamma di colori e miscele tra cui scegliere.  

In questa guida andremo a vedere cos’è il PLA nel dettaglio, le sue caratteristiche e i tipi più particolari di materiale attualmente in commercio.

Questa è una guida riguardo quale tipo di PLA scegliere per le vostre stampe, partendo dall’inizio, ossia cos’è il PLA. 


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PLA è l’abbreviazione di Polylactic Acid (acido polilattico), un polimero termoplastico derivante da risorse rinnovabili come l’amido di mais o la canna da zucchero.

Informazioni utili sul PLA per le stampanti 3D.
Filamento per le stampanti 3D. Come si fa e cosa è?

Questa sua caratteristica lo distingue dagli altri polimeri, che derivano da risorse prolifiche non rinnovabili. Mentre ai normali polimeri servono anche centinaia di anni per smaltirsi, il PLA, con le giuste condizioni, può degradarsi impiegando dai 3 ai 6 mesi (dipende molto anche dalle dimensioni e dal riempimento dell’oggetto).

È proprio questa sua biodegradabilità che rende il PLA un materiale molto più eco-friendly delle normali plastiche.  

Con lo sviluppo della tecnologia FDM, il PLA ha preso il sopravvento, specialmente nel settore della stampa 3D e nuove formulazioni di materiali a base PLA arrivanno costantemente sul mercato.  

Al di fuori della stampa 3D, il PLA viene utilizzato per produrre impianti medicali, contenitori per alimenti, stoviglie monouso ed è impiegato persino nel  settore tessile.

Nel mondo della stampa 3D, questo materiale viene utilizzato maggiormente per la realizzazione di prototipi.  


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Come si produce il PLA?  

In una prima fase, si parte con l’amido di mais, dal quale si ottiene lo zucchero che verrà poi fatto fermentare e trasformato in acido lattico.
Quest’ultimo viene fatto polimerizzare e diventa quindi acido polilattico, che a sua volta viene trasformato in resina granulata.

La resina granulata è solitamente di colore chiaro e viene poi messa in un macchinario per la mescola. Si aggiungono i pigmenti per il colore e, eventualmente, gli additivi. 

resina granulata PLA

Il composto viene solitamente seccato dai 60° agli 80°C per ridurre le possibilità del materiale di scoppiare o intoppare l’ugello.  

Il materiale, ancora sottoforma di granuli, viene messo in un macchinario ad estrusore monovite, dove viene riscaldato, mescolato e poi estruso come filamento solido. Questo filamento viene poi fatto passare in una vasca di acqua calda, la quale “raffredda” il materiale e fa sì che prenda la forma tonda. In fine, il filamento tondo viene fatto passare in una vasca di acqua fredda e arrotolato sulla bobina.  

Nella stampa 3D ci sono generalmente due misure del diametro del filamento: 1.75 mm & 2.85mm.  

Come si biodegrada il PLA? 

Il processo di biodegradabilità del PLA è strettamente legato all’ambiente e a 3 fattori chiave:

  • calore/umidità;
  • pressione;
  • batteri.

Il PLA degrada al meglio in ambienti caldi (sopra i 60°C, la temperatura di transizione vetrosa del PLA) con una grande presenza di batteri, come il terreno. Per raggiungere 60° bisognerà seppellire in profondità l’oggetto che si vuole smaltire. Mediamente, dopo 6 mesi si cominciano a vedere i primi segni di rotture e degrado dell’oggetto, ma, ovviamente, dipende dalla grandezza e densità dell’entità stessa. 

In una stanza normale, il PLA dura anche per centinaia di anni.  

La luce solare non accelera il processo (tranne per il calore), ma fa solamente smarrire il colore all’oggetto.  

Varietà PLA 

  • PLACTIVE ™ : PLA con proprietà antibatteriche certificate da due laboratori di microbiologia negli Stati Uniti. Elimina oltre il 99,99% di funghi, virus, batteri e una vasta gamma di microrganismi.
Pla - Materiale degradabile
Il pla ha delle condizioni di degrado. Si degrada se il polimeri viene messo a certe condizioni.
  • PLA+: è una versione potenziata del PLA base. La differenza tra PLA+ e PLA normale è che il PLA+ tende ad avere una qualità superficiale, colori e proprietà meccaniche migliori e che il PLA+ contiene additivi, ovvero sostanze che vengono aggiunte, solitamente plastiche, per migliorare alcune debolezze del PLA base, come assorbire l’umidità o la fragilità del polimero.  
    Le caratteristiche specifiche del PLA+ possono variare da produttore a produttore, ma, generalmente è più resistente, meno fragile, resiste meglio all’usura e aderisce meglio al piano di stampa. 
  • PLA Seta: grazie a speciali pigmenti, riproduce perfettamente l’effetto seta sul pezzo stampato. È un tipo di filamento ideale per pezzi estetici.  
PLA Silk - Effetto seta
Cosa è il PLA Silk? Informazioni utili sui tipi di pla esistenti sul mercato.
  • LW-PLA: “LightWeight” PLA, ovvero PLA leggero, è stato creato da ColorFabb per stampe più leggere e con meno densità. Funziona così: quando il filamento viene scaldato a 230°C, comincia a creare una specie di schiuma e aumenta di volume fino a 3 volte di più. Questo significa che si può stampare parti più leggere e risparmiare materiale. È ideale per applicazioni come droni e modellini di aerei comandati in remoto. La composizione esatta di questo particolare PLA è un segreto aziendale di ColorFabb.  
Filamento al Carbonio per le stampanti 3D
Carbon filament molto resistente. Come è fatto?
  • PLA cambia-colore: questo filamento cambia colore in relazione all’ambiente in cui viene esposto. Ci sono due tipi di PLA cambia-colore, 1) sensibile al calore e 2) sensibile ai raggi UV. La base di questo filamento è sempre PLA, vengono aggiunte delle particelle sensibili alla luce/calore.  
Pla silk come è fatto?
il pla è biodegradabile… ma come si degrada?
  • PLA Legno: grazie alle fibre di legno combinate all’acido polilattico, si ottiene un filamento che rende gli oggetti stampati simili proprio al legno vero. Vengono utilizzati diversi tipi di legno per la creazione delle fibre, come salice, bambù, cedro, sughero e molti altri.  
PLA Wood effetto legno migliore
il PLA può essere di vari tipi. Il pla legno è un polimero biodegradabile e molto gradevole al tatto.
  • PLA Fibra Carbonio: questo tipo di filamento presenta proprietà di rigidezza elevate proprio grazie alla fibra di carbonio contenuta. È ideale per oggetti che richiedono una notevole rigidezza. Bisogna stare attenti all’ugello però, perché a lungo andare, questo tipo di filamento lo usura. È quindi consigliato di usare un ugello d’acciaio temprato.  
PLA Fibra di Carbonio
PLA con fibra di carbonio. Aumento di resistenza,.
  • PLA/PHA: è un tipo di filamento ideale per chi vuole le caratteristiche dell’ABS, ma al tempo stesso un materiale biodegradabile. Questo tipo di materiale contiene i poliidrossialcanoati (PHA), che sono polimeri termoplastici biodegradabili con in più la caratteristica della malleabilità. A differenza dell’ABS, questo polimero non soffre del problema d’imbarco a contatto col piatto di stampa.  
  • PLA Conduttivo: è il risultato di un misto di acido polilattico e grafene. La sua caratteristica principale è che conduce l’elettricità, ma nonostante questo non è da sostituirsi ad un circuito stampato (Printed Circuit Board – PCB).  
PLA conduttivo
Il pla con cariche specifiche è in grado di condurre elettricità

Perché scegliere il PLA?  

Una delle caratteristiche maggiormente conosciute del PLA è la sua facilità di stampa, che lo rende ideale quindi per chi è alle prime armi. Non crea particolari problemi di intoppo per l’ugello, (ma questo dipende molto dalla miscela del filamento) e si stampa a temperature relativamente basse, rispetto ad altri materiali.  

Solitamente, è la prima scelta per quanto riguarda la prototipazione rapida, dove l’estetica è più importante della funzionalità. Non presenta grandi proprietà meccaniche, infatti è meno robusto dell’ABS e non resiste bene al calore. È più fragile dell’ABS, quindi si rompe facilmente quando viene esposto a sollecitazioni di vario tipo.  


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Parametri di stampa del PLA 

I parametri di stampa del PLA possono variare in base alla miscela del filamento, ma generalmente il PLA normale ha un punto di fusione tra i 180° e i 200°C. La temperatura di transizione vetrosa è tra i 60° e i 65°C, soglia oltre la quale il materiale diventa viscoso. È buona norma confrontarsi sempre col produttore, poiché ognuno ha dei parametri propri.  

PLA VS ABS  

Entrambi i materiali sono termoplastici, ovvero si deformano se esposti al calore e sottoposti a pressione. L’ABS è un polimero derivato dal petrolio, il PLA, come abbiamo già detto all’inizio, ha origine naturale.  

Il PLA è perfetto per i principianti, facile da stampare (nella sua versione base) e aderisce bene al piano di stampa. Dall’altro lato, l’ABS soffre di più il cambio di temperatura. Si raccomanda sempre il piatto riscaldato e, se possibile, addirittura stamparlo in camera chiusa, quindi con delle cover speciali che coprano la stampante. Questo è particolarmente indicato in quanto i fumi dell’ABS sono molto più tossici di quelli del PLA normale.  

Entrambi i materiali sono igroscopici (con tassi diversi), significa che attirano e assorbono l’umidità. Conservarli nel modo corretto è la chiave per preservarli bene.  

Quando è meglio usare un materiale invece dell’altro? Dipende tutto dall’uso del pezzo finale. Come già ho citato prima, la grossa divisione sta tra pezzo estetico e pezzo funzionale. Nel primo caso, si può tranquillamente procedere con il PLA (estetica > proprietà meccaniche), mentre se si tratta di un componente che deve avere una precisa funzione, oppure deve resistere alle sollecitazioni, allora l’ABS è, tra le due, l’opzione giusta (prestazioni meccaniche > estetica).  

L’ABS deve la sua durezza al polibutadiene, una gomma sintetica con una elevata resistenza all’uso, tanto che è usata per la fabbricazione di pneumatici.  

Un’altra importante caratteristica dell’ABS è la sua capacità di deformarsi prima della rottura, invece il PLA tende a rompersi fragilmente senza deformazione plastica. Quindi, sarebbe meglio evitare l’uso del PLA per oggetti che sono sottoposti a sforzi di torsione, trazione e compressione.  

Inoltre, l’ABS dura di più del PLA; proprio per la sua resistenza al calore, grazie alla sua alta temperatura di transizione vetrosa (105°C).  

Entrambi i materiali degradano se esposti a luce solare diretta e prolungata.  

Come già detto, il PLA è biodegradabile, ma servono le giuste condizioni, mentre l’ABS è solamente riciclabile. 


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Fonti: fonte primaria, articoli di supporto 1 & 2

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