L’ADDITIVO VA IN ORBITA

Processi e materiali digitali per applicazioni ‘difficili’. Ed emozionanti.

Gli apprezzabili livelli di produttività e una costanza qualitativa da serie sanciscono, settore dopo settore, la presenza dell’additive manufacturing nel mondo industriale; attraversa ora una fase di consolidamento e perfezionamento, con strategie e strumenti che migliorano la qualità dei pezzi stampati in termini di uniformità e precisione e una disponibilità di materiali ad alte prestazioni certificati o in dirittura d’arrivo nelle applicazioni più sfidanti, anche su pista e nello spazio.

PRODUTTIVITÀ E RESISTENZA HEAVY-DUTY
“Nella nuova stampante 3D professionale S7 abbiamo perfezionato le funzionalità più apprezzate dagli utenti nella S5”, ha commentato Nadav Goshen, amministratore delegato di Ultimaker. La nuova piastra flessibile rivestita in polieterimmide facilita la rimozione dei pezzi dopo la stampa; il sistema di gestione dell’aria integrato filtra fino al 95% delle particelle ultrafini, migliorando la regolazione della temperatura per utilizzare il volume di stampa di 330 x 240 x 300 mm con resa uniforme layer dopo layer.
Inoltre, il livellamento automatico del piano di stampa è ottimizzato per l’adesione affidabile del primo strato, che influisce positivamente sulla precisione e sulle prestazioni meccaniche della parte nella sua interezza; lo ha sperimentato Polymaker realizzando con la S7 uno stampo in fibra di carbonio per lo spoiler di un’auto da corsa, un pezzo complesso, caratterizzato dalla presenza di spigoli vivi. Compatibile con gli oltre 200 materiali disponibili e integrata con il software UltiMaker Cura, grazie al pacchetto S7 Pro la nuova macchina può essere abbinata alla UltiMaker Material Station per stampare con un massimo di sei bobine, con cambio automatico del materiale e controllo dell’umidità.
Le ampie dimensioni di stampa (fino a 1500 mm di lunghezza), la velocità, la precisione e la risoluzione del sistema SLA 750 di 3D Systems sono supportate dal software 3D Sprint nell’ottimizzazione dei dati CAD 3D delle parti da stampare.
Usando il materiale Accura Composite PIV (Particle Image Velocimetry: un metodo ottico per la misura del campo di moto di un fluido) sviluppato in collaborazione con il team di Formula 1 BWT Alpine F1 Team, la macchina ha permesso la costruzione di parti aerodinamiche complesse con prese di pressione, di piccoli strumenti in composito e di maschere di incollaggio ad alta temperatura.
La qualità delle pareti laterali e delle superfici, il dettaglio e la precisione geometrica delle parti riducono in misura importante i tempi di finitura: sperimentato il sistema in fase beta, BWT Alpine ha acquistato quattro sistemi SLA 750. “Stiamo apprezzando l’impatto positivo sulle prove nella galleria del vento e la rapidità con cui le nostre innovazioni arrivano in pista. Con il supporto delle soluzioni SLA e SLS di 3D Systems, siamo in grado di realizzare tramite produzione additiva 25.000 parti all’anno” spiega Ben Mallock, deputy head of aerodynamics presso BWT Alpine.

SPACE “ADDITIVITY”
I primi componenti stampati in 3D vanno sulla Luna: sono stati montati sulle ruote del rover Rashid, inviato dagli Emirati Arabi in una missione mirata alla valutazione della resistenza di diversi materiali nel difficile ambiente selenico.
Le parti sono state stampate da Orion Additive Manufacturing con una tecnologia proprietaria, che migliora la resistenza e la densità dei pezzi rispetto al metodo FFF (Fused Filament Fabrication) standard grazie un sistema di riscaldamento mirato; il materiale è un PEEK conduttivo caricato con nanotubi di carbonio e grafene, prodotto dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA). “Il nostro sistema AM A150 – spiega Adam Rumjahn amministratore delegato di Orion – è in grado di stampare materiali difficili come il polietereterchetone conservando le loro proprietà in componenti definitivi, pienamente funzionali in ogni ambiente di utilizzo”.
Gli studi condotti dall’azienda in collaborazione con i principali produttori di PEEK, inclusi Evonik e Solvay, hanno mostrato l’efficacia dei sistemi di Orion nella stampa di questo tenacissimo polimero per oggetti pressoché isotropi e talora più resistenti rispetto a quanto possibile con lo stampaggio a iniezione, da utilizzare in applicazioni industriali, aerospaziali e medicali.

I compositi Windform RS e Windform LX 3.0 di CRP Technology caricati, rispettivamente, con fibra di carbonio e di vetro, hanno superato i test per determinare l’indice di degassamento (l’eliminazione degli aeriformi disciolti in liquidi od occlusi in solidi), secondo le specifiche ESA della normativa standard ECSS-Q-ST-70-02C); si aggiungono a Windform XT 2.0 (conforme ai requisiti di degassamento ESA e NASA) e a Windform SP e Windform GT (conformi ai requisiti di degassamento NASA) nel portfolio di materiali idonei per applicazioni spaziali.
A base di cicloolefine, i materiali COR Alpha di polySpectra forniscono resistenza chimica, all’impatto, alle alte temperature e all’umidità. Sono dedicati alle tecnologie DLP (Digital Light Processing) e SLA (stereolitografia) ma, diversamente dai fotopolimeri in commercio, permettono di associare alla finezza del dettaglio tipica di queste tecnologie la robustezza necessaria per passare dalla prototipazione alla produzione di componenti per satelliti, connettori elettrici, stampi per stampaggio a iniezione, beni di consumo. Lanciato in una formulazione per lunghezze d’onda di 385nm, COR Alpha è ora disponibile in un grado da 405nm, che ne amplia la compatibilità con diverse stampanti 3D desktop: il materiale è già stato validato con i sistemi di Asiga ed è in fase di messa a punto anche per Anycubic, Elegoo, Nexa3D, Phrozen e Shining3D.

A.F.