Filamenti PCTG: Tutto ciò che c’è da sapere

Filamenti 3D

Gli appassionati di stampa 3D cercano sempre un buon materiale di stampa 3D che soddisfi al meglio le loro esigenze di stampa. A tal proposito, gli scienziati stanno cercando di perfezionare i filamenti già esistenti, eliminando gli svantaggi che si incontrano quando si stampa con essi.

I filamenti PCTG sono un buon esempio. Questo materiale per la stampa 3D di livello industriale è la versione migliore ma meno conosciuta del filamento PETG.

In questo articolo parleremo dei filamenti PCTG e di tutto ciò che c’è da sapere per produrre stampe 3D solide, affascinanti e durature. Quindi, continuate a leggere.

Cosa sono i filamenti PCTG?

Il Tereftalato di Policicloesilendimetilene Modificato con Glicole o, in breve, PCTG, è un filamento destinato alla stampa 3D conosciuto per la sua trasparenza, resistenza e durata. Come già detto, il PCTG è la versione rinnovata del filamento PETG. Possiede tutti i vantaggi del PETG senza gli svantaggi.

Rispetto al PETG, il PCTG offre una migliore resistenza chimica, trasparenza e resistenza agli urti. Per questo motivo si preferisce utilizzare il PCTG rispetto al PETG per la produzione di applicazioni complesse.

I filamenti PCTG sono compatibili con molte stampanti desktop open-source. Il filamento offre una considerevole stabilità dimensionale, vanta una bassa percentuale di restringimento e dura più a lungo del PETG.

Proprietà del PCTG

  • Rispetto alla resistenza agli urti del filamento PCTG è 20 volte superiore
  • Vanta una resistenza chimica notevolmente superiore
  • La trasparenza ottica è elevata, a differenza del PETG
  • Il PCTG è privo di BPA (Bisfenolo A)
  • Il filamento vanta una buona resistenza meccanica e una buona robustezza
  • Presenta un basso livello di restringimento e una buona stabilità dimensionale

I filamenti PCTG sono molto apprezzati nell’industria manifatturiera per via della loro elevata duttilità, della maggiore resistenza chimica e del modesto assorbimento di umidità. Anche il tasso di emissione di odori è contenuto quando si stampa. La loro traslucenza li ha resi un’ottima scelta nel settore medico, del packaging e della produzione di contenitori, dove l’aspetto estetico è fondamentale.

Il PCTG è un materiale approvato dalla FDA ed è quindi una scelta ottimale per il packaging alimentare. Il filamento viene anche ampiamente utilizzato per produrre utensili da cucina e oggetti analoghi che possono entrare in contatto con gli alimenti.

Come viene prodotto il PCTG?

Il Tereftalato di Policicloesilendimetilene Modificato con Glicole viene creato dopo aver messo in atto un metodo di polimerizzazione. I filamenti PCTG sono composti da tre materie prime (dimetil tereftalato, cicloesano dimetanolo e glicole). L’inclusione del glicole agisce come un reattore che lega i monomeri, il cicloesano dimetanolo e il dimetiltereftalato, per innescare la catena polimerica.

Al termine della polimerizzazione, si ottiene una sostanza termoplastica dotata di proprietà quali forza, traslucenza e resistenza chimica. Il polimero creato deve essere lavorato per poter essere trasformato in filamento. Le proprietà finali del materiale dipendono soprattutto dalle condizioni di polimerizzazione e dal controllo dei monomeri che ne aumentano la popolarità e la versatilità.

I filamenti PCTG vengono utilizzati per produrre dispositivi medici, contenitori per alimenti, bottiglie d’acqua, robotica e dispositivi elettronici. Il filamento è molto popolare nel settore del packaging alimentare per le sue caratteristiche di sicurezza alimentare. Poiché rispetta tutte le normative più severe in materia di contatto con i materiali di consumo, il filamento può ottenere facilmente l’approvazione della FDA.

Inoltre, il PCTG presenta una composizione chimica atossica. Grazie alla sua notevole resistenza chimica, i materiali nocivi non fuoriescono e non contaminano gli alimenti o le bevande. I filamenti PCTG possono resistere al calore estremo e sono quindi il materiale giusto da utilizzare per produrre bottiglie e altri utensili riutilizzabili.

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PCTG vs. PETG – Quali sono le differenze?

Caratteristica PCTG PETG
Composizione del materiale Il PCTG è composto da dimetil tereftalato, cicloesano dimetanolo e glicole. Il PETG è composto da acido tereftalico, un modificatore e glicole etilenico.
Stampabilità I filamenti PCTG sono rinomati per l’eccezionale aderenza degli strati, il modesto rischio di deformazione e l’eccellente compatibilità con le normali impostazioni della stampa 3D.    Il PETG garantisce buone prestazioni anche per quanto riguarda l’adesione degli strati, la compatibilità con la stampa e il basso tasso di deformazione. Tuttavia, i filamenti PCTG sono migliori sotto questi aspetti.  
Flessibilità Rispetto al PETG, il PCTG è più flessibile e quindi è la scelta perfetta per stampare oggetti che necessitano di una maggiore resistenza meccanica, una migliore duttilità e una maggiore resistenza agli urti.  Il filamento offre una discreta flessibilità, garantendo un equilibrio tra elasticità e resistenza. Per questo motivo lo si preferisce per stampare oggetti che richiedono facilità di stampa, resilienza e resistenza agli urti.  
Impatto ambientale Il PCTG è una termoplastica riciclabile. Grazie alla sua resistenza agli urti, gli oggetti realizzati con questo filamento possono durare più a lungo, riducendo la probabilità di sostituzioni.   Il filamento PETG è noto per la sua biodegradabilità più rapida rispetto al PCTG.
Forza e resistenza Se la resistenza e la durata sono la tua priorità, il PCTG è notevolmente superiore al PETG grazie alla sua composizione chimica.   Il PETG è considerato uno dei filamenti più indicati per stampare applicazioni robuste e di lunga durata.  
Resistenza al calore Il PCTG vanta un’eccellente resistenza al calore che gli consente di sopportare temperature più elevate senza distorcere la forma dell’oggetto. Di solito può resistere a circa 302-356°F o 150-180°C.  Normalmente, il PETG può mantenere la sua forma se la temperatura non supera i 176-185°F o gli 80-85°C.   
Considerazioni sulla stampa Le considerazioni sulla stampa del PETG e del PCTG sono le medesime, tuttavia il PCTG necessita di una temperatura di stampa maggiore.   Sebbene il PETG e il PCTG richiedano entrambi un letto riscaldato e circa la stessa velocità di stampa, il PETG può essere stampato a una temperatura inferiore rispetto al PCTG.

Quindi, sono meglio i filamenti PETG o i filamenti PCTG?

Entrambi i filamenti presentano alcune ottime caratteristiche uniche legate alla loro composizione chimica, pur condividendo proprietà simili. Ma qual è la scelta migliore? La risposta dipende esclusivamente dalle vostre esigenze di stampa.

Ad esempio, se volete stampare oggetti per esterni che siano forti e durevoli e che non si deformino al sole, il PETG potrebbe essere la scelta migliore. Questo filamento è facile da stampare. Viene utilizzato principalmente per la produzione di prototipi, parti funzionali e contenitori.

Al contrario, se alcune esigenze di applicazione richiedono una maggiore resistenza agli urti, una maggiore flessibilità e una migliore trasparenza, allora la scelta giusta è il filamento PCTG.

Sono molto utilizzati per realizzare custodie trasparenti, apparecchiature mediche e applicazioni destinate a impieghi particolarmente intensi.

Stampare con i filamenti PCTG

Per quanto riguarda le stampanti, i filamenti PCTG sono compatibili con pressoché tutte le stampanti 3D FDM o FFF. Assicurati solo che abbiano un piano riscaldato e che la temperatura di stampa possa arrivare a circa 240-260°C. Le stampanti compatibili con il PCTG richiedono che il piano riscaldato raggiunga circa 70-80°C per garantire una corretta adesione.

Tre delle migliori marche di stampanti 3D compatibili con il PCTG sono

  1. Creality
  2. Prusa
  3. Ultimaker
  4. Bambulab

1. Impostazioni di temperatura

A seconda della marca del filamento PCTG, la temperatura di stampa può cambiare. Per questo motivo, controllate sempre le istruzioni del produttore. Di norma, però, la temperatura ideale per il filamento è compresa tra i 240 e i 260°C.

La temperatura del piano riscaldato deve essere di circa 70-80°C per ottenere un risultato ottimale. Una temperatura di stampa troppo elevata può causare deformazioni o incordature, mentre una temperatura di stampa bassa comporta la formazione di blob, di strati scadenti e di adesione al letto. Una temperatura adeguata dell’hotend garantisce un’estrusione omogenea del filamento, evita l’intasamento dell’ugello e assicura una perfetta adesione degli strati.

Fate delle piccole prove con il filamento per trovare la temperatura di stampa ideale. Per regolare la temperatura, è consigliabile effettuare piccole diminuzioni o incrementi di 5°C fino a trovare la temperatura adatta.

Consiglio: usate sempre supporti adesivi e un letto riscaldato per stampare con il PCTG. Ricalibrate la stampante e regola la velocità di stampa e le temperature per ottenere i risultati previsti.

2. Adesione al piano

Assicurarsi che l’adesione al letto sia adeguata è fondamentale se non si vuole che la stampa si stacchi durante la stampa. Se il filamento si fissa perfettamente sulla superficie, la stampa avrà una base solida. L’utilizzo di un piano riscaldato a 70-80°C è il primo passo per ottenere una corretta adesione del letto.

Inoltre, i piani di stampa come i fogli di PEI o BuildTak o le piastre in vetro sono ideali per migliorare l’adesione del piano di stampa. Spesso il filamento non aderisce quando il piano di stampa non è stato pulito. Quindi, pulite accuratamente la superficie con alcool isopropilico prima di stampare.

Applicate adesivi a base di PVA, colla stick o lacca per capelli per rafforzare l’adesione. Attivate la funzione di livellamento automatico, se presente, o livellate correttamente il letto per ottenere un primo strato omogeneo.

3. Velocità di stampa

La velocità di stampa ideale è di circa 30-50 mm/s per il PCTG. Qualsiasi velocità superiore può compromettere la precisione e i dettagli del progetto. Se il modello è semplice, è possibile aumentare la velocità per stampare più velocemente. Per forme e disegni intricati, è meglio stampare a una velocità inferiore.

È possibile regolare la velocità con piccoli incrementi per trovare quella corretta. Verificate la capacità della vostra stampante. Prima di impostare la velocità, considerate l’altezza del livello di stampa: i livelli maggiori devono essere stampati più velocemente rispetto a quelli più piccoli.

Consigli avanzati e risoluzione dei problemi

Come ogni altro filamento, anche il PCTG è caratterizzato da alcuni problemi comuni che devono essere risolti per ottenere stampe 3D di alta qualità. I problemi sono:

1. Sollevamento e deformazione

Il motivo di questo problema è la scarsa adesione al piano di lavoro. Quando il filamento non si fissa alla superficie, tende a staccarsi o a deformarsi durante la lavorazione. Per evitare questo problema, è necessario mantenere la temperatura del letto riscaldato a 70-80°C, utilizzare adesivi per il letto e mantenere pulita la superficie di costruzione.

2. Incordatura

Poiché il PCTG deve essere stampato a una temperatura elevata, l’incordatura può essere un problema serio. La calibrazione delle impostazioni di retrazione può aiutare a evitare questo problema. Inoltre, per ridurre la formazione di colature, è bene ridurre la distanza di spostamento e aumentare la velocità di spostamento.

3. Cattiva adesione degli strati

Un raffreddamento rapido o una temperatura inadeguata dell’hotend possono essere la causa di questo problema. Quindi, diminuite la percentuale di raffreddamento e aumentate la temperatura per evitare questo problema.

4. Surriscaldamento

Se la temperatura è troppo elevata, può causare deformazioni della stampa, bolle o trasudazioni. Per evitare questo problema, mantenere la temperatura entro il range suggerito.

5. Problema di bridging

Regolate le impostazioni di bridging. Regolate l’orientamento, la velocità di raffreddamento e la velocità di stampa. Controlla gli angoli di sporgenza e utilizza strutture di supporto adeguate.

Calibrate spesso la stampante e mantenete un ambiente di stampa stabile. Usate il filamento PCTG della migliore qualità per stampare. Leggete le indicazioni del produttore per ottenere risultati ottimali.

Domande Frequenti

Cos’è il materiale PCTG?

È un filamento di copoliestere conosciuto per la sua forza meccanica, la resistenza agli urti, la trasparenza e la durabilità.

Il PETG è migliore del PCTG?

I filamenti presentano alcune caratteristiche in comune, ma la scelta del migliore dipende dalle esigenze di stampa. Il PETG è più conosciuto del PCTG per la sua stabilità in termini di flessibilità e resistenza, ma se la tua stampa ha bisogno di una maggiore resistenza e chiarezza opta per il PCTG.

Stampare con il PCTG è sicuro?

Sì, ma bisogna seguire le istruzioni di sicurezza dei produttori di filamenti.

Il PCTG è riciclabile?

Sì, ma l’infrastruttura di riciclaggio del PCTG non è così radicata come quella del PETG.

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