Resistenza nel tempo delle plastiche?

[Calico]

Apro questo thread poiché ho constatato una estrema diffusione delle stampanti 3D, delle colle plastiche e di vari tentativi, da parte di molti sperimentatori, di riprodursi da soli varie parti di orologeria: non solo ingranaggi, ma anche guarnizioni, casse e platine per fermare i movimenti nelle casse, oltre ovviamente a piccoli particolari plastici rotti che hanno lasciato fermi al palo sia orologi che strumenti da orologiaio. Quanto durano i vari tipi di plastica nel tempo?
Infatti ho notato che le plastiche prodotte negli anni passati subiscono vari tipi di mutamenti e non sempre è facile distinguere i vari tipi di plastica gli uni dagli altri, anche se apparentemente sembrano appartenere alla stessa tipologia. Tutto ciò è importante, secondo me, quando si vanno a compiere interventi sia conservativi che creativi, poiché le esigenze differiscono di molto da caso a caso. Se si va ad esempio a creare un meccanismo di orologio per una convention o una fiera o altro evento particolare, basterà che esso assolva alle sue funzioni. Ma se si crea un oggetto per una scuola, con l'intento che la sua funzione didattica si protragga su molti cicli scolastici, la garanzia della durata è essenziale. Altrettanto dicasi per strumentazione o orologeria che deve essere riparata: certamente non è soddisfacente che un orologio Solari, un Tickoprint, una lavatrice o altro oggetto durino solo qualche mese o uno-due anni.
Ecco che chiedo a chi ne sa di contribuire sia con la propria esperienza diretta che con indicazioni tratte da studi scientifici o da report industriali di lungo periodo. Grazie.

[Alberto777]

Quando, circa 10 anni fa, ho iniziato ad utilizzare una stampante 3D (classica con deposizione del filo plastico) anche io mi ero posto la stessa domanda.
Avevo quindi contattato le case produttrici del filo chiedendo loro quando sarebbe iniziata a deperire la plastica in condizioni ambientali normali come, ad esempio, una comune abitazione.
Risposte chiare e convincenti ricevute : ZERO.
In pratica non lo sapevano nemmeno loro.
Oggi forse una statistica decente sono riuscite ad eseguirla ma ne dubito.
Da mia esperienza posso dirti che stampe che ho effettuato da 6 a 10 anni fa e non sottoposte a particolare stress (eccessive pressioni, umidità, calore, ecc..) con ABS e PLA sono ancora perfette, elastiche (o rigide) come all'inizio, non hanno modificato il colore. Stessa cosa per il PETG che però utilizzo da circa 5 anni.
Naturalmente il filo deve essere di qualità così come la stampa che non deve essere, ad esempio, delaminata fin dall'inizio; in questo caso gli oggetti già si sfaldano appena li tocchi (esempio estremo ma per capirci).
Il PLA , che viene indicato come biodegradabile, in realtà lo è solo a temperature elevate con forte umidità, condizioni impossibili da trovare in ambiente casalingo. A tal proposito sul web puoi trovare filmati di gente che ha lasciato i pezzi in varie situazioni (esposti alle intemperie, sott' acqua, sotterrati, ecc. per un anno) e poi ne prova le caratteristiche, non in modalità scientifica ma comunque accettabili per capire che tale plastica impiega una vita a deperire.
Un esempio pratico: la cosa più vicina ad un orologio che ho stampato sono 3 ingranaggi del contachilometri della mia auto i cui denti si erano rotti. Stampati con PLA svolgono il loro lavoro da almeno 5 anni e l' auto intanto ne ha macinati di km e spesso è parcheggiata al sole e le temperature nell'abitacolo si alzano parecchio ...
Ribadisco che la cosa principale ed importante è che la stampa sia di ottima qualità; per stampa intendo i parametri da scegliere, il diametro dell'ugello, le temperature, le velocità, ecc... si può usare il filo più costoso, la stampante più costosa ... ma se uno stampa come farebbe uno scimpanzè, beh allora non riuscirà mai ad ottenere risultati decenti e sopratutto duraturi.

[Calico]

Bene. Però era meglio se trovavamo delle indicazioni industriali precise. Ad esempio, i supporti per i rotolini del registratore di cassa dopo 5 anni si sbriciolano, mentre stasera ho ripulito e fatto rifunzionare un rasoio Philips 1132 (mi sembra) che mio padre comprò su una bancarella nel 1977 circa. Invece un rasoio Braun di moda allora, che mi regalarono per un Natale del 1982, dopo soli 6 anni si spaccò all'interno in modo che era impossibile sistemarlo per continuare ad utilizzarlo. Io non credo che non eistano formule chimiche e know how noti all'industria e che si affidino al caso. Ad esempio, gli accessori per soft air sono assolutamente precari, anche se fatti in maniera uguale a quelli veri, quasi indistinguibili; però se andate in un poligono con pistole polimeriche e qualche accessorio che le trasforma in minirifle, quelle plastiche hanno superato dei test balistici severi, altrimenti i vari banchi di prova europei non avrebbero concesso il punzone che ne autorizza la vendita al pubblico...... Saranno segreti industriali, ma sicuramente qualche dato scritto esiste.

[Alberto777]

Certo, ormai si sa che ciò che oggi viene costruito è anche calcolato per rompersi dopo un certo numero di ore di funzionamento e quindi l'industria conosce benissimo i parametri di durata dei materiali.
Sono perfettamente d'accordo con te che un dato scritto di provenienza scientifica sarebbe utilissimo proprio nel caso si voglia quantificare il deperimento della plastica in certe condizioni (ad esempio quando è esposta costantemente al sole, all'acqua, grasso, olio, ecc...).
Purtroppo in mancanza di tali dati ci dobbiamo basare sull'esperienza e, in base alla mia, oggetti stampati possono durare molti anni prima che insorga il deperimento della plastica (dopo circa 10 anni di stampe con materiali vari e utilizzi diversi non ho notato tale problema consapevole che comunque sicuramente è in atto e prima o poi si manifesterà).
Ipotizzando un utilizzo in condizioni ambientali normali , se si stampa un pezzo con l' intenzione che deve durare molto tempo e dopo solo un anno si rompe a mio parere non è causa del deperimento della plastica ma al progetto non adeguato e/o alle modalità di stampa inappropriate.

[andreafranz]

concordo con tutto quanto scritto da voi.
aggiungo un paio di idee
dire plastica è molto generico esattamente come:
- pietra - che va dal gesso al diamante
- metallo - dalla latta alle superleghe in titanio
esistono plastiche o meglio polimeri che vengono anche chiamate resine caratterizzate da elevati parametri di resistenza meccanica.
le aggiunte di fibre all'interno dell'impasto hanno portato a caratteristiche meccaniche molto elevate (fibre di carbonio)
tanto che materiali polimerici vengono usate in ambito protesico e odontoiatrico (capsule dentali ecc)
farei un rapido bilancio plastica / metallo per l'uso orologiero:

- polimeri plastici

ottima resistenza agli acidi e soluzioni saline (anche fluidi corporei) ma scarsa ai solventi e oli (non sempre)
leggerezza
amagneticità
lavorabilità
costo
tollerabilità allergica
scarsa resistenza ai raggi ultravioletti e alte temperature (trascurabile per orologi) ma in entrambi i casi esistono materiali avanzati
aspetto (anche qui a parte il gusto individuale ci sono plastiche bellissime)

- metalli

ottima resistenza ai solventi e oli ma scarsa agli acidi e sali (corrosione e ossidazione)
suscettibilità magnetica (solo qualche acciaio e trascurabile per materiali di alta gamma)
buona lavorabilità e possibilità di trattamenti termici
allergie (Nichel, rame ecc)
assoluta resistenza alle radiazioni UV e temperature da orologeria
aspetto e costo , va beh dipende...

stampa 3d
la stampa FDM (filo fuso) temo non possa dare più di tanto per il tipo di deposizione (simile ad una saldatura a bassa temperatura).
la stampa DLP (resina liquida polimerizzata con luce ultravioletta) ha ottimi risultati tanto da essere utilizzata in campo odontoiatrico.

resistenza al tempo: non è tanto lo scorrere del tempo a degradare i materiali plastici ma come detto temperatura, radiazioni, solventi.
ma anche i metalli si ossidano, si dilatano si magnetizzano e visto che gli orologi li portiamo addosso possono darci fastidio alla pelle

per me match orologiario pari con un leggero vantaggio per la plastica (nota: sono un metallaro che vive di acciai)
è l'uso che nobilita un materiale, non farei mai una stufa in plastica o una valigia di ghisa.
a presto

[ciclista]

Domanda legittima e intelligente, ho una sola paura, se è una plastica "utile" dura poco ma se è inutile dura una miriade di decenni

[Calico]

Sembra impossibile: si devono specificare gli ingredienti negli alimenti, contro le allergie, ma non c'è un elenco per le plastiche? Eppure, se vengono utilizzate anche in edilizia, ingegneri ed architetti "devono" conoscere esattamente le caratteristiche fisiche dei vari prodotti e sapere come vengono identificati per poteer portare a termine i loro calcoli di staticità: lo si fa per cemento, acciaio, legno (anche a strati) e mille altri materiali, non lo si fa per la plastica?

[finestraweb]

Apro questo thread poiché ho constatato una estrema diffusione delle stampanti 3D, delle colle plastiche e di vari tentativi, da parte di molti sperimentatori, di riprodursi da soli varie parti di orologeria: non solo ingranaggi, ma anche guarnizioni, casse e platine per fermare i movimenti nelle casse, oltre ovviamente a piccoli particolari plastici rotti che hanno lasciato fermi al palo sia orologi che strumenti da orologiaio. Quanto durano i vari tipi di plastica nel tempo?
Infatti ho notato che le plastiche prodotte negli anni passati subiscono vari tipi di mutamenti e non sempre è facile distinguere i vari tipi di plastica gli uni dagli altri, anche se apparentemente sembrano appartenere alla stessa tipologia. Tutto ciò è importante, secondo me, quando si vanno a compiere interventi sia conservativi che creativi, poiché le esigenze differiscono di molto da caso a caso. Se si va ad esempio a creare un meccanismo di orologio per una convention o una fiera o altro evento particolare, basterà che esso assolva alle sue funzioni. Ma se si crea un oggetto per una scuola, con l'intento che la sua funzione didattica si protragga su molti cicli scolastici, la garanzia della durata è essenziale. Altrettanto dicasi per strumentazione o orologeria che deve essere riparata: certamente non è soddisfacente che un orologio Solari, un Tickoprint, una lavatrice o altro oggetto durino solo qualche mese o uno-due anni.
Ecco che chiedo a chi ne sa di contribuire sia con la propria esperienza diretta che con indicazioni tratte da studi scientifici o da report industriali di lungo periodo. Grazie.

Mi perdonerai, ma non comprendo del tutto la logica e piuttosto, mi verrebbe in mente un'altra questione da porre.
Le plastiche hanno una durata variabile, ignota da sempre all'utilizzatore. Molto banalmente ho dei mouse, di una nota marca, con una plastica gommosa che nel tempo è diventata appiccicosa.
Non ero interessato ad approfondire, ma in particolare un mouse che ho usato pochissimo adesso è in quelle condizioni, in un altro che ho usato di più la plastica si è rotta.
Insomma, che la "plastica" sia meno durevole è noto, mai è nota la comprovata durata della stessa.
Se i Solari o certe lavatrici avessero avuto gli ingranaggi in metallo anziché in plastica, avrebbero avuto altre noie, ma forse avremmo avuto meno rotture.
Oggi poi è altrettanto noto che alle industrie preme garantire la durata del prodotto fino alla scadenza della garanzia: ben venga e cercheranno di fare in modo che il prodotto duri un po' di più, ma non si dannano troppo.
Penso anche al Bulova Precision in cui, come qui è stato detto, si rompe una ruota in plastica dopo pochi anni ed il movimento è sostituito in assistenza ufficiale.
Quindi, appurato questo, perché domandarci la durata di una plastica "artigianale": lo trovo eccessivo, per di più considerando che se ad un Solari inserisci una ruota stampata in 3D (di cui, purtroppo, non sono uno sperimentatore), significa che altra alternativa non hai.

La questione che invece solleverei, sempre sul fronte della trasparenza, è che se un macchinario è riparato con una ruota (o altro) stampato in 3D, sarebbe carino saperlo, anche per il discorso di durata che dicevi tu.
Un caro saluto a tutti,

[Calico]

Io veramente, come credevo di aver spiegato nel mio ultimo post, volevo che si classificassero i tipi di plastica, come lo si fa per i diversi tipi di acciaio. Poi che un pezzo si rompa e l'altro no, è da mettere in conto; ma di solito, per tipologie di materiali, si conosce la durata media. Ad esempio, ho visto su Focus una trasmissione dove si getta una nuova luce sul cemento, che si sa, dura, se fatto a regola d'arte, dai 50 agli 80 anni. Adesso hanno scoperto che se utilizzano del calcestruzzo di tipo romano, mi pare cospargendo la malta di minuscole palline di calcite, potrebbe durare millenni, esattamente come quello romano. Quello che sarebbe interessante per il progettista è conoscere le caratteristiche fisiche del materiale da utilizzare; se poi un pezzo viene difettoso, va messo in conto; ma la maggior parte della produzione seguirà le caratteristiche di base. Io sono sicuro che l'industria certi parametri li conosce eccome. Poi, nel nostro settore, sarà il singolo produttore che deciderà se fare merce a scadenza, come è di moda oggi, oppure oggetti destinati tendenzialmente a durare per molte generazioni, come i vecchi pendoli che ancora oggi vengono riparati e utilizzati dagli appassionati.

[Alberto777]

Parere personale, che può essere condiviso o no, la questione posta da Calico per me ha molto senso.
Prendo come esempio i 3 ingranaggi realizzati per il mio contachilometri citati in un mio precedente intervento: Se avessi ascoltato i numerosi commenti in rete di 5 anni fa dove molti indicavano che il PLA è biodegradabile e quindi dopo poco tempo si sfalda (prendendo come esempio i sacchetti dei supermercati) non li avrei mai realizzati.
Le indicazioni da studi scientifici servono proprio a dare una base di partenza ben nota e solida per la progettazione escludendo così le supposizioni fuorvianti effettuate da chi crede di conoscere l'argomento (magari pure in buona fede, ci mancherebbe).
Personalmente avere tali dati mi aiuterebbe tantissimo e , spero, che grazie anche a questo forum qualcosa si riesca a recuperare.

[Paolo Antolini]

anfreafranz sei un mito. Quella della stufa in plastica o della valigia in ghisa mi rimarrà impressa a vita non potevi davvero fare un esempio migliore
Grazie per gli interventi, il post è davvero molto interessante.

[andreafranz]

Per quanto riguarda i materiali plastici sul web ci sono ampie descrizioni delle caratteristiche meccaniche, esattamente come per gli acciai o i metalli in genere.
Nello specifico delle resine per stampa 3d, se si tratta di prodotti di una certa qualità il produttore mette a disposizione schede tecniche anche molto dettagliate. Certo che poi molto dipende dalle condizioni di stampa e di "cura" che sarebbe una specie di cottura finale.
Lascio di seguito qualche link per capire meglio il comportamento di questi materiali ed eventualmente per la loro scelta:
https://www.liqcreate.com/it/supportart ... nted-part/

https://www.easymake3d.it/resine-dws-xfab/

https://www.sciencedirect.com/science/a ... 5816002113

I primi due in italiano mentre il terzo in inglese è più specialistico

[Calico]

Le plastiche per fare le stufe: https://www.setecs.it/materie-plastiche ... al-calore/

[Alberto777]

e qualcuno ha pure fatto una bella scatola da viaggio in ghisa :
https://www.pamono.it/scatola-antica-in ... ancia-1740


(mi raccomando si fa per scherzare, l'intervento di andreafranz era pertinente)

[Alberto777]

andreafranz grazie per i link certamente utili e dove finalmente sono presenti le caratteristiche dei materiali che tali ditte propongono , però mi pare che non ci siano i dati riguardanti la deperibilità nel tempo in certe condizioni, che era l'oggetto della richiesta di Calico ( ma può darsi che mi siano sfuggiti o io non so individuarli).