Innanzitutto, è fondamentale comprendere i materiali principali utilizzati nella stampa 3D: polimeri.

UN polimero è una molecola grande, o macromolecola, composta da molte unità ripetitive chiamate monomeri, formato attraverso un processo noto come polimerizzazioneDurante la polimerizzazione, i monomeri si legano chimicamente tra loro per formare la struttura principale della catena polimerica.

A seconda della composizione chimica e della struttura dei monomeri, vengono prodotti diversi tipi di polimeri. I legami formati tra i monomeri sono definiti come legami covalenti.

I polimeri si dividono in due categorie principali: I materiali termoindurenti E termoplastici.

I materiali termoindurenti sono polimeri che polimerizzano in modo irreversibile passando da uno stato solido morbido o liquido viscoso. prepolimero in un solido rigido. Questo processo di indurimento, chiamato anche reticolazionecollega chimicamente tutti i monomeri e i prepolimeri in una struttura reticolare tridimensionale.

Una volta induriti, i termoindurenti non può essere fuso o rimodellato dal calore e in genere non consentono il ritrattamento termico.

I termoplastici sono materiali che si ammorbidiscono con il calore e si induriscono con il raffreddamentoPossono essere riscaldati, modellati e raffreddati ripetutamente con minime alterazioni delle loro proprietà chimiche o meccaniche.

A differenza dei termoindurenti, dove le catene polimeriche sono reticolate covalentemente, le catene termoplastiche sono tenute insieme da interazioni più deboli note come legami non covalenti.

Un altro modo per classificare i termoplastici è in base alla loro microstrutturache determina le principali proprietà prestazionali e il comportamento.

I polimeri amorfi sono caratterizzati da nessun ordine a lungo raggio — le loro catene polimeriche sono disposte in modo casuale.

Generalmente, plastiche trasparenti materiali come PMMA, PS e PC sono tipicamente amorfi.

I polimeri semicristallini presentano una struttura ordinata contenente regioni organizzate chiamate biciclette.

I cristalli sono costituiti da catene polimeriche allineate e strettamente impacchettate. Coesistono regioni cristalline e amorfe, da cui il termine "semicristallino".

La proporzione delle regioni cristalline è definita come cristallinità, che influenza significativamente le proprietà meccaniche e termiche del materiale.