Il pennarello 3D nella forma si presenta come una normale penna per scrivere, naturalmente con caratteristiche molto diverse. Invece di rilasciare inchiostro, questo dispositivo consente di disegnare in 3D con la plastica. Esistono sul mercato diversi modelli, con forme e design molto particolari. Alcuni puntano sull’estetica, altri sulla praticità.
La caratteristica principale che deve avere una penna 3D è però l’ergonomia, un requisito necessario sia per i bambini che per gli adulti. Il design ergonomico è sicuramente più apprezzato, in quanto un’impugnatura comoda ed una presa solida consentono di lavorare con meno fatica e più manovrabilità.
La penna va usata con estrema delicatezza, quindi una presa ergonomica è necessaria anche per proteggerla da urti e cadute. La punta di metallo inoltre raggiunge temperature molto elevate, ed un’eventuale caduta derivante da una presa poco appropriata può provocare danni seri.
1° consiglio: se sei mancino, ti suggeriamo di scegliere un modello con impugnatura gommata e scanalature. Questo particolare design consente di utilizzare correttamente la penna sia a destrorsi che a mancini.
Le penne tridimensionali per disegnare 3D utilizzano una tecnologia molto simile a quella delle stampanti 3D. Per funzionare utilizzano filamenti a materiale plastico, che vengono riscaldati fino alla fusione ed estrusi dall’ugello. Il filamento utilizzato nelle penne 3D può essere in ABS o in PLA.
L’ABS è un termopolimero molto diffuso grazie alla sua rigidità e leggerezza; inoltre può essere estruso e stampato ad iniezione. L’ABS è meno friabile, sopporta temperature più alte e possiede un coefficiente di attrito inferiore. Queste caratteristiche lo rendono più facilmente estrudibile. Deve però essere epsulso a temperature piuttosto elevate, circa 200-250° e può generare delle emissioni pericolose per l’uomo. Per questo motivo è consigliabile non inalare direttamente i fumi, e stampare in ambienti ben ventilati.
Il PLA è un termopolimero generato dalla fermentazione del mais. Non è biodegradabile in condizioni naturali, ma è idrosolubile a temperature pari a 70-80°. Può essere estruso e stampato ad iniezione, e stampato a soffiatura. Questo materiale è più pesante e meno resistente, ma è estrudibile a temperature più basse rispetto all’ABS, da 200 a 230°. Il PLA inoltre è anche più lucente, una caratteristica piuttosto suggestiva nel disegno 3D.
2° consiglio: se devi disegnare oggetti con buone proprietà meccaniche, che garantiscono durabilità e rigidità, la scelta migliore è l’ABS. Il PLA viene impiegato generalmente per produrre contenitori e sacchetti di plastica. Quando acquisti la tua penna 3D, verifica che con materiale può essere utilizzata; spesso, i modelli più economici sono compatibili soltanto con uno.
La penna 3D ha un funzionamento particolare, in cui riveste una notevole importanza l’ugello. Si tratta di un elemento indispensabile da conoscere per sapere come disegnare in 3D. Esattamente come i dispositivi di stampa 3D, le penne tridimensionali funzionano tramite il riscaldamento di un filamento di plastica al suo punto di fusione. Tale filamento successivamente fuoriesce tramite una punta di espulsione, appunto, l’ugello.
Il funzionamento è piuttosto simile a quello della pistola per colla. La plastica sciolta è molto morbida, quindi può essere fusa su una superficie o lavorata in qualsiasi forma desiderata. Dopo che la plastica fuoriesce dall’ugello della penna, si raffredda molto velocemente. Si indurisce nel giro di pochi secondi, mantenendo la forma lavorata.
L’ugello del pennarello 3D, se viene utilizzato in maniera appropriata e pulito costantemente, garantisce una lunga durata. Dopo diverse ore di utilizzo, potrebbe risultare necessario sostituire l’ugello con uno nuovo. Esistono ugelli di diverse forme e dimensioni, che consentono di personalizzare e modellare la propria creazione. In questo modo puoi rifinire dettagli, tratti e finiture dei modelli creati.
3° consiglio: se ti diverti a variare e a modellare le tue creazioni, ti suggeriamo di acquistare un set dotato di vari ugelli. Così puoi adeguare la tua penna di volta in volta in base all’effetto desiderato.
Per scegliere la migliore penna 3D in base alle proprie necessità, bisogna analizzare due fattori importanti: la temperatura e la velocità. Quando si disegna con questa particolare penna è necessario impostare la temperatura.
Se è molto alta, la temperatura influisce sulla qualità della finitura. Ad esempio, se la temperatura di estrusione è impostata a 220, con una qualità superiore del 15% rispetto ad un modello realizzato sotto i 200 gradi, la resa finale sarà buona. Molto dipende anche dalla tipologia di filamento utilizzato. Prima di impostare la temperatura di estrusione, è opportuno consultare le specifiche del produttore.
La velocità assicura una maggiore precisione nel disegno. Aumentando meccanicamente la velocità, aumenta anche la sollecitazione massima che il prodotto è in grado di gestire.
4° consiglio: se vuoi realizzare oggetti di precisione e non hai la mano particolarmente ferma, opta per un modello con la velocità di estrusione regolabile, che non è presente nei modelli più economici.
In base alle funzionalità ed agli accessori della penna 3D, il prezzo può variare sensibilmente. Un supporto molto utile è lo stand, dove collocare la penna o i filamenti tra una sessione di lavoro e l’altra. Per creare forme e pattern personalizzati, sono state create delle apposite formine in silicone a lunga durata. Tali formine possono essere riempite di ABS o PLA, così da creare linee di contorni per vari oggetti. Utilizzando gli appositi stampi, che possono essere a forma di stella, figure, numeri o lettere è possibile realizzare oggetti 3D davvero originali e simpatici.
Relativamente al prezzo della penna 3D, citiamo altri “accessori” molto apprezzati, i cosiddetti “highlights“, cioè delle ricariche di colori. A fronte di un investimento più alto, si avrà a disposizione una selezione più ampia di colori per i propri disegni.
5° consiglio: se sei alle prime armi, il supporto per il pennarello 3D è un accessorio di cui non puoi fare a meno. Oltre a velocizzare il disegno, ti aiuterà a prendere confidenza con le varie tecniche di lavorazione.
Non comprare penne con strani design, l’ergonomia è la cosa più importante: un’impugnatura comoda e una presa solida garantiranno buone condizioni di lavoro, senza troppa fatica e con maggiore manovrabilità. Inoltre, eviterai che ti scivoli e che possa danneggiarsi, o che danneggi quello su cui cade vista l’alta temperatura che raggiunge la punta, subendo brutti urti e cadute. Se sei mancino acquista una penna 3D con impugnatura gommata e scanalature, che può essere utilizzata sia da destrorsi che da mancini.
Il filamento che questi strumenti utilizzano può essere in ABS o in PLA.
L’ABS necessita di temperature intorno ai 200-250° C e le sue emissioni possono essere pericolose per l’uomo, perciò non inalare direttamente i fumi prodotti e stampa in ambienti ben ventilati. Questo materiale ha un coefficiente di attrito inferiore, è meno friabile e la sua rigidità e leggerezza lo rendono molto più diffuso rispetto al PLA. Il PLA invece è più pesante e meno resistente e richiede temperature inferiori, dai 200 ai 230 gradi centigradi. Risulta essere anche più lucente e produce un effetto molto suggestivo nel disegno 3D.
L’ugello è la punta dalla quale viene espulso il filamento e, se viene mantenuto in maniera corretta e pulito costantemente, garantisce una lunga durata. Dopo svariate ore di utilizzo, è consigliato sostituirlo con uno nuovo. Scegli quello di forma e dimensione che ti permetta di modellare la tua creazione, rifinendo dettagli, tratti e finiture delle tue creazioni.
In relazione alle tue necessità, fai attenzione alla temperatura e alla velocità. La temperatura influenza la qualità della finitura: maggiore è la temperatura, maggiore sarà la qualità della resa finale. Anche il tipo di filamento è importante, scegli la temperatura in base alle specifiche richieste. La velocità permette una maggior precisione nel disegno; se non hai la mano ferma scegli un modello con velocità regolabile.
Gli accessori ti aiuteranno a semplificarti la vita e a realizzare meglio i tuoi oggetti 3D. Tra i tanti trovi lo stand, dove appoggiare la penna e i filamenti tra un lavoro e l’altro, le formine in silicone, che possono essere riempite di filamenti per creare linee di contorni, e gli stampi, che sono di varie forme tra cui stella, numeri o lettere. Questi accessori aumentano di molto il prezzo della penna 3D; quindi in fase d’acquisto valuta attentamente quelli di cui hai bisogno e quelli di cui puoi fare a meno.