Guida alla scelta dei materiali per lo stampaggio a iniezione

La nostra guida alla scelta dei materiali fornirà una panoramica dei materiali usati da Xometry per i progetti di stampa a iniezione. Le caratteristiche e le applicazioni di ogni materiale verranno inoltre presentate in dettaglio.
Mix Plastic pellets

La scelta dei materiali è parte integrante del processo di stampaggio a iniezione. Influisce sulle prestazioni, sui costi e sui tempi di produzione di un progetto. Essendo una decisione così importante da prendere, la scelta del materiale giusto può essere ardua.

Per semplificare le cose, Xometry ha messo insieme un elenco di materiali per lo stampaggio a iniezione e le loro proprietà per aiutarvi a selezionare quello migliore.

Plastiche rigide

ABS

L’ABS è un materiale termoplastico ampiamente utilizzato. È ideale per la produzione di parti con buona resistenza agli urti, basso costo ed elevata resistenza alla trazione. Offre un’elevata durezza superficiale, resistenza chimica e tenacità. La buona resistenza al calore lo rende ideale anche per la produzione di parti con una finitura lucida, spesso richiesta nell’industria automobilistica. Gode di un’elevata resistenza ai graffi da applicazioni esterne. Tutte queste caratteristiche rendono l’ABS una scelta molto popolare per lo stampaggio a iniezione.

  • Caratteristiche chiave: Alta rigidità • Resistenza ai graffi • Buon rapporto resistenza-peso • Elevata saldabilità
  • Applicazioni: L’ABS viene ampiamente impiegato nella produzione di parti automobilistiche e marine
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Acrilico (PMMA)

L’acrilico (PMMA) viene comunemente usato quando è necessario mantenere una chiarezza ottica. Questo termoplastico offre un’eccellente trasparenza ottica anche con spessori di parete molto sottili, rendendolo ideale per applicazioni come lenti e visiere facciali. È un ottimo sostituto del vetro per uso esterno. L’acrilico gode di un’elevata modellabilità che può essere utilizzata per creare forme e dimensioni diverse nello stampaggio a iniezione.

  • Caratteristiche chiave: Buona resistenza all’abrasione, resistenza agli urti e proprietà di resistenza agli agenti atmosferici
  • Applicazioni: Viene utilizzato nella produzione di finestre, telai, schermi mobili ecc.
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HDPE

LDPE è un materiale termoplastico resiliente, che lo rende una scelta ideale per le applicazioni che richiedono una buona resistenza all’urto. Presenta inoltre eccellenti proprietà di resistenza chimica, nonché una temperatura di fusione di 115°C. La sua flessibilità lo rende adatto a forme complesse che richiedono alti livelli di dettaglio e precisione dimensionale. Il suo basso costo lo rende anche un’ottima scelta per la produzione in serie di parti stampaggio a iniezione.

  • Caratteristiche chiave: L’HDPE è un materiale leggero, resistente agli agenti chimici e rispettoso dell’ambiente
  • Applicazioni: Trova la sua miglior applicazione nell’edilizia pesante, l’agricoltura e la produzione di prodotti medici
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LDPE

LDPE è un materiale termoplastico resiliente, che lo rende una scelta ideale per le applicazioni che richiedono una buona resistenza all’urto. Presenta inoltre eccellenti proprietà di resistenza chimica, nonché una temperatura di fusione di 115°C. La sua flessibilità lo rende adatto a forme complesse che richiedono alti livelli di dettaglio e precisione dimensionale. Il suo basso costo lo rende anche un’ottima scelta per la produzione in serie di parti stampaggio a iniezione.

  • Caratteristiche chiave: Leggero• Traslucido• Resistente allo stress
  • Applicazioni: L’LDPE è comunemente usato nei contenitori per alimenti, giocattoli e parti industriali e mediche
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Nylon 6 / PA 6

Il nylon 6 è un termoplastico semicristallino che offre un’eccellente resistenza all’usura, agli agenti chimici e tenacità. Può essere usato in combinazione con altri materiali per migliorarne ulteriormente le proprietà. La fibra nel materiale è resistente ma conferisce una buona elasticità al prodotto. Il nylon 6 è adatto anche per applicazioni che richiedono tolleranze ristrette. Conferisce inoltre una buona resistenza all’usura con un buon isolamento elettrico.

  • Caratteristiche chiave: Rigido • Elevata robustezza • Resistente all’usura e agli agenti chimici
  • Applicazioni: È più adatto per cuscinetti, ingranaggi e connettori elettronici
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Nylon 66 / Nylon 6/6

Il nylon 66 è una poliammide sintetica che offre un’eccellente resistenza e tenacità, rendendola adatta per applicazioni con requisiti ad alto impatto. Ha un’elevata temperatura di fusione di 258°C e una buona resistenza alla trazione di 85 MPa. Tuttavia, non mostra alcuna resistenza ai raggi UV. Con le sue buone proprietà di scorrimento, il Nylon 66 è una scelta eccellente per molte applicazioni di stampaggio a iniezione.

  • Caratteristiche chiave: Leggero • Buona resistenza meccanica • Rigido • Resistenza all’usura
  • Applicazioni: I Nylon 66 / Nylon 6/6 sono comunemente usati nella realizzazione di pennelli, corde per racchette da tennis, suture chirurgiche
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PBT

Il PBT è un materiale termoplastico semicristallino che offre un’eccellente resistenza meccanica, rigidità e resistenza al calore. Ha un punto di fusione piuttosto alto di 215°C che lo rende una buona scelta per lo stampaggio a iniezione. Il PBT mostra una buona resistenza chimica. Offre inoltre una buona stabilità dimensionale e tolleranze ristrette, in quanto ha un basso coefficiente di dilatazione. La sua buona resistenza alla temperatura lo rende adatto per applicazioni che richiedono che le parti mantengano la loro forma in caso di sbalzi di temperatura estremi.

  • Caratteristiche chiave: Resistente all’abrasione • Buona stabilità dimensionale • Basso coefficiente di dilatazione termica
  • Applicazioni: Il PBT è utilizzato principalmente per ingranaggi, cuscinetti e maniglie in ferro, staffe per motori
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PC (Policarbonato)

Il PC è un materiale termoplastico trasparente con un’eccellente resistenza agli urti, resistenza alla rottura e rigidità. Ha anche buone proprietà di resistenza chimica. La trasparenza del PC lo rende ideale per applicazioni dove è richiesta la visibilità delle parti interne. Il suo alto punto di fusione a 250°C lo rende adatto a vari processi di ingegneria. Presenta un’elevata rigidità e un’alta viscosità che lo rendono adatto a parti che richiedono un’importante precisione dimensionale e tolleranze ristrette.

  • Caratteristiche chiave: Resistenza alla rottura • Buone proprietà elettriche • Trasparente • Durevole
  • Applicazioni: È ampiamente utilizzato su dispositivi medici, occhiali, elettronica e imballaggi per bevande
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Policarbonato PS-ABS

Le miscele di policarbonato PS-ABS sono un tipo speciale di materiale per lo stampaggio a iniezione che combina la forza, la resistenza al calore e la rigidità di un PC con la flessibilità e il risparmio sui costi tipici dell’ABS. È ideale per parti che richiedono stabilità alle alte temperature, buona resistenza chimica e precisione dimensionale. Il PS-ABS offre anche un’eccellente resistenza agli urti, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono parti durevoli e performanti in caso di urti e vibrazioni.

  • Caratteristiche chiave: Elevata resistenza agli urti • Resistenza al calore • Flessibilità
  • Applicazioni: Il PS-ABS è adatto alla produzione di parti come tastiere, pannelli, cornici TV ecc. per l’industria elettronica
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PC-PBT

Il PC-PBT è uno speciale materiale termoplastico che combina l’elevata resistenza meccanica, resistenza al calore e rigidità di un PBT con la resistenza alla rottura e la rigidità di un PC. È ampiamente utilizzato nella produzione di parti automobilistiche e aerospaziali in quanto offre un elevato rapporto resistenza/peso e una buona resistenza chimica. Viene utilizzato anche per parti che richiedono un’elevata resistenza alla corrosione.

  • Caratteristiche chiave: Resistenza al calore e alla corrosione • Buona resistenza meccanica e dimensionale 
  • Applicazioni: Questo materiale è utilizzato principalmente nella produzione di paraurti e scatole ingranaggi per autoveicoli
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PEEK

Il PEEK è un materiale termoplastico semicristallino che offre un’ottima resistenza meccanica e rigidità, nonché una resistenza alle alte temperature. Ha un basso coefficiente di dilatazione termica, che lo rende adatto per pezzi di precisione con tolleranze ristrette. Anche la sua resistenza chimica e all’usura sono molto buone. Il PEEK può essere utilizzato in combinazione con altri materiali per migliorarne ulteriormente le proprietà. Presenta un’elevata resistenza allo stress da rottura e un’eccellente stabilità dimensionale. Ideale per parti in cui gli urti e le vibrazioni sono un problema.

  • Caratteristiche chiave: Resistenza chimica e a fatica • Elevata resistenza meccanica • Ottima resistenza chimica
  • Applicazioni: Il PEEK viene comunemente usato per impianti medici, isolamenti elettrici, guarnizioni e valvole
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PEI (Ultem)

Il PEI (Ultem) è un materiale termoplastico semicristallino che offre un’eccellente resistenza meccanica e rigidità, nonché una resistenza alle alte temperature. È uno dei materiali più usati nello stampaggio a iniezione grazie alle sue eccellenti proprietà elettriche. È anche ampiamente impiegato per la sua eccezionale stabilità dimensionale. Vanta proprietà ignifughe superiori e può essere utilizzato in molte applicazioni, dai componenti automobilistici ed elettronici alle apparecchiature e macchinari medici.

  • Caratteristiche chiave: Resistenza al calore • Elevata resistenza dielettrica • Buona rigidità e durezza
  • Applicazioni: Viene usato nei componenti del motore, nei sensori di temperatura, nei dispositivi medici, ecc.
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PET

Il PET è un altro materiale comunemente impiegato nello stampaggio a iniezione. Ha eccellenti proprietà meccaniche e termiche, che lo rendono ideale per parti che devono essere leggere e infrangibili. Il PET ha anche un’eccezionale resistenza chimica, quindi può sopportare l’esposizione a molte sostanze chimiche senza degradarsi o diventare fragile. Inoltre, ha buone proprietà estetiche: ha una finitura lucida ed è facile da tingere, potendo ottenere parti con colori vivaci. Il suo alto punto di fusione richiede che lo stampaggio avvenga ad alta temperatura.

  • Caratteristiche chiave: Ignifugo • Resistente al calore, all’attrito e agli agenti chimici
  • Applicazioni: Il PET viene utilizzato nella realizzazione di condensatori, bottiglie, nastri di registrazione e molti altri componenti elettrici
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PLA

Il PLA è una bioplastica derivata da fonti rinnovabili come l’amido di mais e la canna da zucchero. Ha eccellenti proprietà meccaniche, che lo rendono un’ottima scelta per le parti che richiedono resistenza e flessibilità. Il PLA ha anche una buona stabilità termica, che gli consente di resistere alle alte temperature. Ha un basso punto di fusione di 145 – 160°C. Il PLA è riciclabile e biodegradabile, il che lo rende un’ottima scelta per una produzione rispettosa dell’ambiente.

  • Caratteristiche chiave: Biocompatibile • Elevata resistenza alla trazione • Bassa temperatura di transizione vetrosa • Elevata flessibilità
  • Applicazioni: Il PLA è comunemente impiegato per pellicole di plastica, bottiglie e dispositivi medici
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Polietilene (PE)

Il polietilene (PE) è un materiale leggero ma resistente capace di resistere a urti elevati e con un’eccellente resistenza chimica. È la plastica più utilizzata al mondo. È un derivato dal petrolio e mostra un buon rapporto resistenza/peso. Offre inoltre stabilità dimensionale: le sue parti manterranno la forma anche in caso di esposizione a temperature o pressioni estreme. Il polietilene è anche riciclabile, il che lo rende un’ottima opzione per molte applicazioni.

  • Caratteristiche chiave: Impermeabile• Resistente agli agenti chimici • Presenta buone proprietà di isolamento elettrico
  • Applicazioni: Questo materiale è comunemente usato nei sacchetti della spazzatura e della spesa, nelle pellicole per imballaggio, nelle bottiglie e nei contenitori per alimenti
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Polipropilene (PP)

Il PP è un termoplastico ampiamente utilizzato con alta resistenza ed eccellente elasticità. Può essere trasparente o colorato ed è ampiamente utilizzato nella produzione di parti di automobili, componenti elettrici e materiali di imballaggio. Ha una buona resistenza all’umidità, che lo rende adatto per l’uso in applicazioni ad alta temperatura, e può essere modellato in varie dimensioni e forme attraverso lo stampaggio ad iniezione. È inoltre resistente al calore, alla fatica e all’isolamento elettrico.

  • Caratteristiche chiave: Resistente al calore, agli agenti chimici e all’umidità • Buona elasticità • Elevata resistenza agli urti
  • Applicazioni: Il PP viene utilizzato nella realizzazione di tappeti, abbigliamento e attrezzature da campeggio per uso domestico. Batterie per auto, paraurti e rivestimenti ad uso industriale.
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Polistirene (PS)

Il PS è un materiale termoplastico amorfo trasparente a base di un monomero di stirene. È un materiale duro con un’elevata resistenza, che lo rende adatto all’uso in una varietà di applicazioni. Mostra buone proprietà elettriche ed è resistente alle radiazioni gamma. Può essere modellato in varie dimensioni e forme attraverso lo stampaggio a iniezione, rendendolo una scelta popolare per articoli della casa e altri prodotti in plastica.

  • Caratteristiche chiave: Trasparente • Duro e fragile • Eccellente resistenza
  • Applicazioni: Il PS è ampiamente utilizzato nella realizzazione di posate usa e getta, contenitori per alimenti, piatti, ciotole, ecc.
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POM / Delrin acetale

Il POM, noto anche come Delrin Acetale, è un termoplastico semicristallino con un’ottima robustezza e resistenza all’usura. Può essere facilmente modellato in diverse forme attraverso processi di stampaggio e possiede buone proprietà di resistenza chimica. Il POM è spesso impiegato nelle applicazioni industriali a causa della sua elevata resistenza alla trazione di 75,8 MPa. È per lo più resistente e durevole con proprietà di basso assorbimento dell’umidità.

  • Caratteristiche chiave: Resistente all’usura • Forte e durevole • Elevata resistenza alla trazione
  • Applicazioni: Questo materiale viene generalmente utilizzato nella fabbricazione di parti meccaniche come pompe, valvole e cuscinetti ecc
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PPE-PS

La mescola PPE-PS è una combinazione tra PPE e PS. Offre proprietà meccaniche superiori. Ciò consente una migliore resistenza agli urti e rigidità. Può essere utilizzato anche in applicazioni che richiedono resistenza alle alte temperature e isolamento elettrico. Conferisce un buon aspetto superficiale ed è altamente duttile. Il PPE-PS mostra una buona resistenza alla trazione di 50 MPa a temperatura ambiente.

  • Caratteristiche chiave: Duttile• Rigido• Buona fluidità • Resistente agli urti
  • Applicazioni: Il PPE-PS è utilizzato al meglio nella realizzazione di componenti per valvole, pompe dell’acqua e vari dispositivi medici
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PPS

Il PPS (Poliparafenilensolfuro) è un termoplastico semicristallino con buona resistenza chimica, elevata deflessione termica e alla luce UV. Possiede un’eccezionale stabilità dimensionale e può essere utilizzato in applicazioni che richiedono un buon isolamento elettrico. Il PPS è altamente ignifugo. Ha una buona resistenza alla trazione fino a 80 MPa a temperatura ambiente che lo rende una scelta popolare per le parti automobilistiche.

  • Caratteristiche chiave: Rigido • Resistente ai raggi UV e agli agenti chimici • Buona stabilità dimensionale
  • Applicazioni: Il PPS viene utilizzato principalmente nei sistemi di iniezione del carburante, interruttori e dispositivi elettronici come ferri da stiro a vapore e asciugacapelli
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PSU

Il PSU (Polisolfone) è un semicristallino noto per la sua stabilità alle alte temperature. Ha un eccellente isolamento elettrico, stabilità dimensionale e un’ottima resistenza chimica. Il PSU offre anche una migliore resistenza agli urti rispetto ad altre materie plastiche. La sua resistenza alla trazione può raggiungere fino a 80 MPa. Il PSU è l’ideale per applicazioni che richiedono eccellenti proprietà meccaniche e resistenza al calore come parti automobilistiche, componenti elettrici e dispositivi medici.

  • Caratteristiche chiave: Stabilità termica • Forte e durevole • Resistente agli agenti chimici e al calore
  • Applicazioni: Il PSU viene utilizzato principalmente nell’industria automobilistica, medica ed elettrica, come isolatori elettrici e applicazioni
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Tabella comparativa dei materiali rigidi per lo stampaggio ad iniezione

Materiale rigido Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Durezza (Shore D)
ABS 46 48 68 – 118
Acrilico (PMMA) 55,1 – 75,8 2 98
HDPE 25 9 64
LDPE 9,6 100 55
Nylon 6 / PA 6 40 60 81
Nylon 66 / Nylon 6/6 85 70 168
PBT 130 2,5 170
PC (Policarbonato) 65,5 60 95
PS-ABS Policarbonato 41 6
PC-PBT 41,8 4,6 109
PEEK 99,9 35 230
PEI (Ultem) 113,7 80 165
PET 91 15 195
PLA 49,5 5,2 83
Polietilene (PE) 21 11 64
Polipropilene (PP) 30 150 70
Polistirene (PS) 16 35 80
POM / Delrin acetale 75,8 30 150
PPE-PS 50 30 89
PPS 93 15 95
PSU 80 50 93

Elastomeri e gomme sintetiche

PVC

Il PVC (polivinilcloruro) è un materiale termoplastico prodotto dal cloruro di vinile. Ha un’eccellente resistenza chimica, buona lavorabilità e resistenza alla flessione che lo rendono adatto per l’uso in una vasta gamma di applicazioni. Il PVC è anche resistente ai raggi UV e può essere facilmente modellato, tagliato o plasmato in diverse dimensioni e forme attraverso lo stampaggio a iniezione. È il terzo termoplastico più sintetizzato con leggerezza e buone proprietà isolanti. È ampiamente utilizzato nel settore edile e per applicazioni mediche.

  • Caratteristiche chiave: Resistente agli agenti atmosferici • Resistente agli agenti chimici, alla corrosione e agli urti • Biocompatibile e ad alta resistenza
  • Applicazioni: Viene utilizzato principalmente per la produzione di tubi, telai di finestre, bottiglie, scatole di distribuzione elettrica ecc.
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TPE (Elastomero)

Il TPE (elastomero) è un tipo speciale di materiale per lo stampaggio a iniezione che combina la versatilità della gomma con la robustezza e la resistenza al calore dei termoplastici. Viene spesso utilizzato al posto dei tradizionali materiali in gomma e plastica in quanto è più flessibile e resistente. Offre un’eccellente resistenza alla temperatura e una buona resistenza chimica. Il TPE offre anche una buona resistenza all’usura che lo rende una scelta popolare per parti e guarnizioni automobilistiche. È disponibile in vari gradi e progettato per applicazioni specifiche.

  • Caratteristiche chiave: Flessibile• Rigido• Durevole• Resistente alla lacerazione e all’abrasione
  • Applicazioni: Il TPE è comunemente usato per impugnature, maniglie, guarnizioni, componenti di utensili elettrici e manuali, fili e cavi
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TPV (gomma)

Il TPV (termoplastica vulcanizzata) è un tipo speciale di gomma sintetica prodotta tramite una combinazione di termoplastici ed elastomeri. Ha una buona resistenza chimica, flessibilità e alta resistenza alla trazione. Il TPV può essere utilizzato anche in applicazioni che richiedono prestazioni a bassa temperatura e una resistenza agli urti superiore, il che lo rende un’ottima opzione per l’uso all’aperto. È ampiamente impiegato nelle applicazioni automobilistiche e industriali che richiedono una combinazione di proprietà simili alla gomma e resistenza al calore. Questi materiali sono anche leggeri e facili da lavorare.

  • Caratteristiche chiave: Alta resistenza • Resistenza ai raggi UV e al calore • Durevole • Flessibile
  • Applicazioni: Il TPV è ampiamente utilizzato sul mercato, e tra i vari impieghi troviamo pneumatici, tubi e guarnizioni
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Tabella comparativa elastomeri e gomme sintetiche per lo stampaggio ad iniezione

Materiale rigido Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%) Durezza (Shore A)
PVC 10,3 – 46,4 190 – 480 60 – 96
TPE (Elastomero) 13,7 – 24,4 370 – 1.200 11 – 97
TPV (gomma) 3,2 – 26,5 190 – 600 39 – 92

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