La stampa 3D di componenti funzionali non è più solo un esercizio di design, ma uno strumento avanzato per prototipazione elettronica, sensori embedded e circuiti stampati personalizzati. In questo contesto si inserisce il filamento elettroconduttivo per stampa 3D, una nuova classe di materiali capaci di trasferire segnale elettrico e realizzare percorsi conduttivi direttamente tramite FFF (fused filament fabrication).
Grazie alla collaborazione tra LATI e FiloAlfa, nasce un progetto congiunto per lo sviluppo di compound conduttivi stampabili in 3D, accessibili tanto all’industria quanto al mondo maker e della ricerca.
Cos’è un filamento elettroconduttivo e perché è importante
Definizione e funzionalità
Un filamento elettroconduttivo è un materiale termoplastico modificato per consentire il passaggio di corrente elettrica. La conduttività elettrica è ottenuta tramite il caricamento della matrice polimerica (PLA, ABS, PETg…) con nanotubi di carbonio, grafene, polveri metalliche o altri additivi funzionali.
Questi filamenti:
- conducono piccoli segnali elettrici (bassa tensione)
- possono essere stampati su qualsiasi stampante FDM standard
- sono adatti a realizzare piste conduttive, sensori, contatti, antenne o connettori
La proposta LATI: compound tecnici su base PLA
Il primo materiale sviluppato da LATI è un compound PLA modificato con nanotubi di carbonio, in grado di coniugare:
- buona stampabilità 3D (dimensionale, retrazione contenuta, adesione al piano)
- sostenibilità (PLA da fonti rinnovabili)
- conduttività elettrica non ohmica con resistività tipica ≈ 10 Ω·cm
Queste caratteristiche rendono il filamento adatto alla produzione di piste conduttive su geometrie libere, permettendo di integrare funzioni elettriche direttamente nel componente stampato.
Applicazioni del filamento elettroconduttivo
Le potenzialità applicative sono ampie e in continua evoluzione:
| Settore | Esempi applicativi |
| Medicale | Sensori di pressione, biofeedback, patch intelligenti |
| Elettronica | Connettori stampati, tracce di segnale, antenne |
| Automazione | Sensori embedded, attuatori soft, contatti flessibili |
| Didattica e maker | Prototipi funzionali, oggetti interattivi, wearable tech |
Grazie alla resistenza controllata, è possibile modulare l’intensità di segnale, simulare comportamenti resistivi e persino valutare funzionalità touch o piezoresistive.
Vantaggi tecnici dei filamenti conduttivi rispetto ai sistemi tradizionali
| Caratteristica | Filamenti conduttivi | Sistemi tradizionali |
| Stampabilità | Alta (su FDM standard) | Richiede PCB o substrati |
| Geometrie | Libere, 3D | 2D o planarizzate |
| Costi prototipo | Ridotti | Elevati |
| Integrazione | Diretta nel pezzo | Esternalizzata |
| Riciclabilità | Parziale (dipende dalla matrice) | Limitata |
Sfide attuali e sviluppi futuri
Nonostante i vantaggi, alcune criticità sono ancora in fase di studio:
- Bassa conduttività rispetto ai metalli → limite per correnti elevate
- Comportamento elettrico non lineare → richiede calibrazione
- Interazione con l’umidità e temperatura → da valutare in ambienti critici
Tuttavia, l’evoluzione dei nanomateriali funzionali, l’ottimizzazione della dispersione dei filler e l’integrazione con nuove tecnologie multi-materiale (co-printing, overmolding) aprono la strada a prestazioni superiori.
FAQ – Domande frequenti sul filamento elettroconduttivo per stampa 3D
- Il filamento conduttivo è compatibile con tutte le stampanti 3D?
Sì, se su base PLA o simile, è utilizzabile su qualsiasi stampante FDM con ugelli ≥ 0,4 mm. - Può sostituire i cavi elettrici?
No, è indicato per segnali di bassa intensità o contatti, non per trasporto di corrente elevata. - Come si testa la conduttività del pezzo stampato?
Con un multimetro si può misurare la resistenza del percorso stampato tra due punti.
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