Scelta dei materiali per la colata sottovuoto

La nostra guida alla scelta dei materiali fornirà una panoramica dei materiali utilizzati da Xometry per i progetti di colata sottovuoto. Verranno anche presentate in dettaglio le caratteristiche e le applicazioni di ogni materiale.
Vacuum cast parts

La scelta di un materiale idoneo al processo di colata sottovuoto è essenziale per realizzare fusioni di alta qualità. Oltre al denaro, potreste sprecare tempo prendendo la decisione sbagliata. Questo post guida discuterà i diversi materiali utilizzati in questa tecnologia e le loro applicazioni.

Per aiutarvi nella scelta, abbiamo creato un elenco delle numerose resine per colata sottovuoto disponibili su Xometry. Gomma e plastica (ABS, PC, PMMA e PP) rappresentano i materiali più comuni.

Materiali di tipo ABS

L’ABS è comunemente impiegato nella colata sottovuoto. Questo materiale offre un buon equilibrio di proprietà ed è facile da lavorare grazie alla sua bassa viscosità durante la fusione. Presenta una buona tenacità, rigidità e resistenza agli urti.

L’ABS possiede una buona stabilità dimensionale, il che significa che le parti realizzate non si incurvano o si deformano nel tempo. Inoltre, presenta un’eccellente resistenza chimica e può essere utilizzato in varie applicazioni.

La colata sottovuoto, detta anche colata di uretano o colata di poliuretano, è una scelta popolare per la produzione di piccoli lotti di parti grazie al suo costo relativamente basso e ai tempi di consegna rapidi. L’ABS è una scelta ideale per la sua combinazione di proprietà e facilità di lavorazione.

PU8150, simil-ABS

Il PU8150 è un materiale comune per la sua eccellente resistenza all’abrasione e all’usura, che lo rende utile in molti contesti differenti. È durevole e resistente all’olio e agli agenti chimici, il che lo rende perfetto negli ambienti industriali.

  • Caratteristiche chiave: Eccellente stabilità dimensionale • Elevate proprietà di polimerizzazione • Eccellenti proprietà fisiche
  • Applicazioni: È adatto ad un’ampia varietà di applicazioni, inclusa la produzione di prototipi, tubi e guarnizioni
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PU8260, simil-ABS

Il PU8260 è un elastomero poliuretanico con elevata resistenza alla lacerazione ed all’abrasione. È idroliticamente stabile e possiede un basso coefficiente di compressione. Questo materiale viene principalmente impiegato nella colata sottovuoto. Possiede una tinta trasparente o giallo chiaro.

  • Caratteristiche chiave: Adatto per produzioni di piccole serie • Infiammabile • Proprietà fisiche equilibrate • Elevata stabilità dimensionale
  • Applicazioni: È ideale per applicazioni che richiedono elevata resistenza all’abrasione e caratteristiche ignifughe
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PU8263, simil-ABS

L’ABS PU8263 possiede un’eccellente resistenza, stabilità termica e resistenza all’abrasione. Trova il suo principale utilizzo nella produzione di componenti ad alta resistenza tramite colata sottovuoto. Questo prodotto è una specie di resina che è già stata parzialmente ossidata. Possiede un’elevata densità di reticolazione e mantiene bene la sua forma.

  • Caratteristiche chiave: Ignifugo • Elevata stabilità fisica e dimensionale • Idoneo per la colata sottovuoto
  • Applicazioni: È ideale per la produzione di prototipi conformi alle specifiche UL94 V-0 e 5VA
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PX100, simil-ABS

Il PX100 è un materiale comune per la prototipazione rapida grazie alla sua tenacità, durata e resistenza agli urti. È composto da isocianato e poliolo e, una volta combinato, assume un aspetto bianco latte.

  • Caratteristiche chiave: Materiale di lunga vita • Eccellenti proprietà meccaniche • Bassa viscosità • Verniciabile
  • Applicazioni: Viene spesso utilizzato per la colata in stampi in silicone e per la realizzazione di componenti plastici con caratteristiche simili ai termoplastici
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PX215, simil ABS

Il PX215 è una miscela di ABS e policarbonato non rinforzato. La forte durabilità e la consistenza dimensionale sono due dei numerosi vantaggi del materiale. È stato stabilizzato ai raggi UV per una maggiore durata in condizioni avverse. Viene più spesso utilizzato nella stampa a iniezione e nella colata sottovuoto.

  • Caratteristiche chiave: Ottima fluidità • Buona stabilità dimensionale • Resistenza al calore
  • Applicazioni: Viene ampiamente utilizzato per realizzare prodotti di alta qualità, resistenti agli urti come caschi, copricerchi, componenti per fotocamere e coperchi di convertitori I/P
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UP4280, simil-ABS

Il poliolo e l’UP4280-2 (ISOCIANATO) devono essere combinati con l’ABS UP4280. Non possiede un colore intrinseco ma assume il colore del poliolo con cui è combinato, cambiando nei colori biancastro (C/2), nero (K/2) o beige chiaro (N/2).

  • Caratteristiche chiave: Ideale per la prototipazione • Semplice da lavorare • Elevate proprietà meccaniche • Resistenza al calore fino a 100°C
  • Applicazioni: Possiede qualità paragonabili ai termoplastici come l’ABS caricato e il polistirene e può essere colato sottovuoto nello stampo in silicone per realizzare prototipi di alta qualità
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Tabella di comparazione dei tipi di ABS

Materiale Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Modulo a flessione (MPa) Durezza (Shore D)
PU8150, simil ABS 73 16 1,2 – 2 84
PU8260, simil ABS 68 15 2,2 85
PU8263, simil ABS 68 15 2,2 83
PX100, simil ABS 40 20 1,5 74
PX215, simil ABS 58,8 120 2,45 120
UP4280, simil ABS 84 13 2,1 81

Materiali di tipo PC

Il policarbonato (PC) è una plastica resistente e leggera che possiede una vasta gamma di applicazioni. Uno degli usi più comuni per il PC è la colata sottovuoto.

La fusione sottovuoto è il punto in cui la plastica fusa viene iniettata in uno stampo sotto vuoto. Questo produce componenti con dimensioni molto precise e un alto grado di dettaglio.

Il PC è l’ideale perché possiede un’eccellente stabilità dimensionale e può essere facilmente modellato in forme complesse. Inoltre, le parti in PC sono solide e durevoli, il che le rende ideali per applicazioni in cui sono richieste resistenza e durata.

PU8098, simil-PC

Il poliolo (A) e l’isocianato (B) vengono miscelati in un rapporto di 100 (A):250 (B) per realizzare questa resina poliuretanica di PU8098. Il materiale può essere sformato entro 1 ora e possiede un’elevata resistenza all’urto.

  • Caratteristiche chiave: Resistenza alla trazione e all’urto • Bassa densità • Durevole
  • Applicazioni: Viene principalmente utilizzato dai produttori per realizzare prodotti di altissima qualità tramite un processo di colata sottovuoto
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PX510, simil-PC

Possiede diverse buone qualità paragonabili a quelle dei polimeri termoplastici.

  • Caratteristiche chiave: Bassa viscosità • Inodore • Semplice da maneggiare • Resistente agli UV • Eccellenti proprietà meccaniche
  • Applicazioni: Viene ampiamente utilizzato per prototipi, modelli e giocattoli realizzati per fusione sottovuoto. Un’altra vasta applicazione è rappresentata dalla produzione di imballaggi in plastica completamente trasparenti, come i blister.
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UP6160, simil-PC

La resina UP6160 possiede una viscosità di 200 – 300 MPa. Il materiale è una combinazione di poliolo e isocianato.

  • Caratteristiche chiave: Elevata resistenza termica • Aspetto giallastro • Semplice da tinteggiare • Ottima lavorabilità
  • Applicazioni: Questo materiale viene principalmente utilizzato per realizzare componenti con eccellenti capacità di resistenza al calore e possiede una buona precisione.
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PX223HT, PC-simil ABS

Questo uretano PX223HT viene spesso utilizzato nei processi di colata sottovuoto. È disponibile solo in colorazione nera e non possiede gradazioni di colore. I prodotti realizzati con questo materiale hanno un’ottima resistenza all’urto e sono semplici da colare data la bassa viscosità del materiale.

  • Caratteristiche chiave: Buona resistenza all’urto e fluidità • Colore nero • Resistente alla temperatura • Elevata resistenza alla flessione
  • Applicazioni: La produzione a basso volume o la prototipazione di parti resistenti al calore sono due degli usi più comuni per il materiale
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Tabella di comparazione dei tipi di PC

Materiale Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Modulo a flessione (MPa) Durezza (Shore D)
PU8098, simil-PC 70 10 1,6 85
PX510, simil-PC 40 20 1,5 80
UP6160, simil-PC 59 – 69 15 – 16 2,1 – 2,2 81
PX223HT, PC-simil ABS 60 11 2,3 80

PMMA / materiali di tipo acrilico

Il PMMA, noto anche come acrilico, è una plastica trasparente che viene spesso utilizzata nella colata sottovuoto. Questo materiale è resistente e infrangibile, il che lo rende ideale per questo tipo di tecnologia. Inoltre, possiede un alto grado di lucentezza, che lo rende perfetto per le applicazioni in cui è richiesta una colorazione trasparente.

PX5210HT, PMMA / simil-acrilico

Il materiale PX5210HT viene creato combinando il poliolo UPX5210, l’isocianato UPX5210 ed il poliolo UPX5210-S. Possiede un’elevata viscosità di 500-650 MPa. Questo materiale può resistere a temperature fino a 105°C.

  • Caratteristiche chiave: Elevata resistenza all’urto • Chiaro/trasparente • Resistente al calore • Facile da lavorare
  • Applicazioni:  Si tratta di una plastica traslucida che vanta molti usi differenti, dai finestrini delle automobili agli acquari
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UPX5210, PMMA / simil-acrilico

Il UPX5210 è una resina uretanica trasparente anti-UV utilizzata principalmente per la colata in stampi in silicone. Con questo materiale si possono realizzare componenti con spessori di parete fino a 50 mm. L’Isocianato e i polioli vengono combinati per realizzare questo materiale. Inoltre, è resistente ai raggi UV.

  • Caratteristiche chiave: Basso tasso di ritiro • Facile da lavorare • Trasparente• Resistente ai raggi UV • Semplice da lucidare
  • Applicazioni: Il PMMA è al 92% più trasparente del vetro o dei tecnopolimeri comparabili. È utile in varie applicazioni, comprese le luci posteriori, i parabrezza e i finestrini degli aerei
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X522HT, PMMA / simil-acrilico

Il X522HT è una resina uretanica traslucida progettata per realizzare articoli trasparenti di fascia alta. Può essere fuso in uno stampo in silicone utilizzando un processo di colata sottovuoto. È un’ottima opzione per le serre poiché consente il passaggio della luce e funge da efficace barriera termica.

  • Caratteristiche chiave: Elevata processabilità • Aspetto chiaro • Resistente al calore fino a 100°C
  • Applicazioni: Viene spesso utilizzato nella produzione di profili per finestre e porte, pannelli, ecc. Con questo materiale si possono realizzare anche acquari e centri marini.
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Tabella di comparazione dei materiali PMMA / Acrilico

Materiale Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Modulo a flessione (MPa) Durezza (Shore D)
PX5210HT, PMMA / simil- acrilico 65 – 70 15 – 20 2 – 2,2 83
UPX5210, PMMA / simil- acrilico 65 – 70 15 – 20 2 – 2,2 83
X522HT, PMMA / simil- acrilico 75 9 2,1 87

Materiali di tipo PP

Il polipropilene (PP) è un polimero termoplastico utilizzato in svariate  applicazioni. Si distingue dalle altre materie plastiche per la sua elevata resistenza al calore e agli agenti chimici.

È anche molto leggero e resistente, il che lo rende un materiale ideale per la colata sottovuoto. Quando riscaldato, il PP si espande e diventa malleabile, facilitando la modellatura in qualsiasi forma desiderata. Questo rende il PP una scelta eccellente per la creazione di prototipi e parti complesse con design intricati.

La colata sottovuoto è un processo di produzione versatile in grado di produrre piccoli o grandi lotti di parti di alta qualità con tolleranze dimensionali precise.

8550, simil-PP

L’8550 viene realizzato combinando il poliolo con l’isocianato in un rapporto 1:2. Possiede un aspetto trasparente in bianco e nero. Grazie alle sue eccellenti capacità di allungamento, questo materiale viene spesso utilizzato per creare componenti elastiche.

  • Caratteristiche chiave: Basso coefficiente di flessione • Elevata elongazione • Materiale di lunga vita • Adatto allo stampaggio di prodotti di grandi dimensioni
  • Applicazioni: Viene spesso utilizzato nella produzione di prototipi e prodotti in PP o PE
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PU8570, simil-PP

Il PU8570, simil-PP composto da tre porzioni. In un rapporto di (Poliolo 1 + Poliolo 2): Isocianato, vengono combinati due polioli e un isocianato. Questo materiale è adatto alla produzione di componenti di grandi dimensioni e vanta una lunga durata.

  • Caratteristiche chiave: Alto coefficiente di flessione • Resistente al calore fino a 90°C • Flessibile• Durevole
  • Applicazioni: I produttori di automobili utilizzano ampiamente questo materiale per colare sottovuoto componenti di interni ed esterni
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UP5690, simil-PP

Il poliolo UP5690, l’isocianato UP5690 e il UP5690 C sono i tre componenti utilizzati per creare questo PP (UP5690). Si tratta di una resina poliuretanica che può essere colata sottovuoto e viene spesso utilizzata per realizzare componenti con qualità simili al PP/HDPE. Le qualità meccaniche del prodotto cambieranno in base alle proporzioni dei vari materiali utilizzati per produrlo.

  • Key features: High elongation at break • High impact strength • Excellent flexibility • Easy to process
  • Applications: Because of its high resistance to impact, it can be used to make bumpers, discs, covers, anti-vibration pieces, and equipment boxes
  • See the datasheet

Tabella di comparazione dei materiali PP

Materiale Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Modulo a flessione (MPa) Durezza (Shore D)
8550, simil-PP 34 72 0,9 76
PU8570, simil-PP 50 35 1,6 85
UP5690, simil-PP 25 – 35 50 – 90 0,6 – 1,3 75 – 83

Materiali di tipo gomma

La gomma è un materiale versatile utilizzato in differenti applicazioni. Viene spesso usato nella colata sottovuoto in quanto può essere modellato facilmente in forme complesse e possiede un alto grado di flessibilità.

In aggiunta, la gomma è relativamente economica e può essere riutilizzata molte volte.
Di conseguenza, la colata sottovuoto in gomma è un metodo efficiente ed economico per realizzare parti e prodotti di alta qualità. 

UPX8400, simil-gomma

Il UPX8400 è un materiale poliuretanico composto da tre diversi componenti specificamente progettato per la colata sottovuoto. Questo materiale vanta un allungamento molto elevato ed è semplice da lavorare. Le caratteristiche meccaniche del materiale sono determinate dalle proporzioni dei tre componenti combinati.

  • Caratteristiche chiave: Eccellente proprietà di polimerizzazione • Buona fluidità • Aspetto nero/bianco latte
  • Applicazioni: viene comunemente usato per realizzare prototipi, modelli o mock-up
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T0387, simil-gomma

Il T0387 è un elastomero poliuretanico traslucido progettato e sviluppato per applicazioni di colata sottovuoto. Il materiale ha una vita utile di circa 5 minuti e 30 secondi. Nonostante l’apparente trasparenza, le qualità meccaniche complessive del prodotto sono determinate dalle proporzioni dei suoi tre componenti (1 poliolo, 1 isocianato e 1 poliolo).

  • Caratteristiche chiave: Elevata elasticità • Buone proprietà di polimerizzazione • Trasparente
  • Applicazioni: È utile per la realizzazione di componenti che necessitano di un elevato grado di elasticità in quanto possiede queste qualità.
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Tabella di comparazione dei materiali in gomma

Materiale Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Durezza (Shore A)
UPX8400, simil-gomma 17 430 95
T0387, simil-gomma 10 – 40 300 60 – 80

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