La crescente richiesta di componenti compositi necessita sempre più di soluzioni di produzione efficienti e convenienti. Massivit ha lanciato di recente l’unità 10000 e i suoi mandrini realizzati con produzione additiva, utili per formare componenti compositi cavi con superfici interne lisce e regolari. Nell’articolo vengono illustrati i vantaggi della stampa con materiale frangibile in acqua e i possibili risparmi economici.
Spherecube, una startup e spinoff dell’Università Politecnica delle Marche, propone di risolvere i problemi legati alla produzione tradizionale dei materiali compositi alto performanti, grazie ad un sistema brevettato di stampa 3D per compositi a base termoindurente e rinforzo continuo, che permette di ridurre gli scarti di produzione, di eliminare i materiali consumabili, di accorciare il tempo di curing e di azzerare gli sfridi di materiale.
Orbital Composites (Campbell, California, USA) ha installato presso l’Università del Rhode Island (URI, Kingston) il multi-robot Orbital S a 12 assi. Si tratta di un innovativo sistema di produzione additiva robotica (AM) che verrà utilizzato dagli studenti e dai ricercatori per migliorare la produzione di compositi avanzati per veicoli subacquei senza equipaggio (UV).
Oggi parlare di aviazione sostenibile, vuol dire porsi l’obiettivo di ridurre il peso strutturale dei velivoli, limitando al contempo anche i consumi e le emissioni. Per raggiungere tale scopo è opportuno sostituire le parti metalliche con equivalenti in compositi, che possiedono elevati rapporti di resistenza e rigidità rispetto al peso. NLR (Netherlands Aerospace Centre) sta esplorando le potenzialità della produzione additiva su larga scala di materiali termoplastici rinforzati con fibre.
La natura produce spesso compositi in fibra come il legno, gli steli delle piante, i gusci chitinosi e le tele di ragno, utilizzando principi costruttivi che richiedono poco materiale ed energia. Da questi processi di produzione naturale, si può prendere ispirazione per progettare e produrre compositi rinforzati con fibre sostenibili a base biologica, che sono molto richiesti perché vantano proprietà meccaniche paragonabili a quelle dei compositi in fibra di vetro.
I ricercatori dell’ingegneria North Carolina State University hanno sviluppato un materiale composito autorigenerante che consente alle strutture di aggiustarsi da sole in posizione, senza dover essere rimosse dal servizio. Questa tecnologia potrebbe essere in grado di prolungare notevolmente la vita media di alcuni componenti strutturali, tra cui le pale delle turbine eoliche e le ali degli aerei.
AIM3D GmbH, società spin-off dell’Università di Rostock, ha presentato Voxelfill, un processo in attesa di brevetto, attraverso il quale è possibile superare i problemi di resistenza disomogenei dei polimeri inerenti ai processi di costruzione 3D basati su strati. Questi, infatti, vengono stampati in 3D tramite riempimento a strati incrociati, procedimento che rafforza la debolezza della direzione Z dei compositi rinforzati con fibre.
Una ricerca della United Arab Emirates University illustra i vantaggi nel reimpiego delle fibre di carbonio di compositi polimerici in nuovi materiali polimerici. Particolarmente promettenti i test sui compositi biodegradabili in acido polilattico (PLA) rinforzati da scarti di carbonio. Essenziale cambiare approccio sui rifiuti in plastica, investendo sulla ricerca sulla loro riciclabilità.
Stratasys Ltd., azienda che si occupa di soluzioni di stampa 3D a base di polimeri, ha collaborato con Radford, marchio automobilistico di lusso a livello mondiale, per la realizzazione di più di 500 componenti stampati in 3D per la carrozzeria della Lotus Type 62-2. La tecnologia di stampa 3D dà infatti la possibilità di progettare senza vincoli e di creare facilmente componenti e pezzi unici personalizzabili sotto ogni singolo aspetto, rendendo ogni vettura unica, come le carrozzerie di una volta, ma con la tecnologia del XXI secolo
Al fine di migliorare le performance di funzionamento e ridurre al minimo gli scarti di produzione, sono sempre più alti i livelli di qualità e precisione richiesti nella lavorazione dei materiali compositi. Grazie ad un’unica soluzione progettata è possibile integrare la stampa 3D su grandi formati e la relativa fresatura riducendo contestualmente costi e tempi di produzione.
