Microcompositi per la stampa 3D

Finora la tecnologia della stampa 3D ha visto l’utilizzo di un numero limitato di materiai, in prevalenza polimeri, ed è stata impiegata principalmente per la realizzazione di prototipi. Ora il panorama potrebbe radicalmente mutare, grazie all’attività di ricerca condotte presso U.S. Army Research Laboratory, dove si che sta lavorando allo sviluppo di una nuova generazione di microcompositi che i soldati dell’esercito degli Stati Uniti possano utilizzare per la stampa tridimensionale di componenti reali sul posto.
Il processo messo a punto, il Field-Aided Laminar Composite (FALCom), utilizza campi elettrici per allineare e orientare particelle all’interno di un sistema polimerico in ogni posizione e con ogni direzione desiderata durante il ciclo di produzione di oggetti tridimensionali. Il processo assicura un elevato grado di libertà di progettazione e consentirà la realizzazione di numerosi prodotti, come dispositivi medici ed elmetti e addirittura componenti per droni.
«FALCom può essere usato per realizzare componenti multifunzionali – ha spiegato Larry Holmes, capo del gruppo di ricerca che si occupa dello sviluppo delle tecnologie e dei materiali per il processo di stampa additiva -. Ogni volta che aggiungiamo multifunzionalità, contribuiamo a ridurre peso e spazio: l’integrazione di dispositivi di rilevamento, di dissipatori di calore e di dispositivi elettronici all’interno del componente contribuiscono a risparmiare spazio».
La perfetta conoscenza delle proprietà dei materiali è fondamentale per arrivare a questi risultati, ovvero per poter davvero realizzare pezzi finiti invece che dei semplici prototipi.
«L’attuale processo di stampa 3D modifica le proprietà dei materiali – ha spiegato Jaret Riddick, a capo del team della Vehicle Technology Directorate, l’organizzazione dei U.S. Army Research Laboratory che si occupa della ricerca sui veicoli aerei e di terra -. In alcuni processi dove vengono utilizzati metalli, aspetti come temperatura, dimensione del punto in cui il laser della stampante fondono il materiale, architettura del pezzo e le stesse modalità di costruzione, ovvero se la realizzazione dei vari strati procede in senso orizzontale o verticale, sono tutti fattori che vanno a modificare le proprietà del materiale e le sue prestazioni».
Un grande vantaggio della stampa 3D è la possibilità di alterare la risposta dinamica delle strutture, come emerso dai test condotti presso l’Università di Howard per conto dell’Army Research Office.
I risvolti della ricerca possono essere notevoli, non solo per l’utilizzo in campo militare, anche se questo ovviamente resta il primo obiettivo dello studio. «In ultima analisi stiamo cercando di ridurre gli oneri di manutenzione e di logistica, per poter implementare la capacità di produrre componenti per la riparazione sul posto, piuttosto che provvedere al loro trasporto da luoghi lontani», ha concluso Riddick.

Fonte: US Army


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