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Panorama AUTOMAZIONE OGGI 30 | NOVEMBRE-DICEMBRE 2022 AUTOMAZIONE OGGI 442 proprietà fisiche o meccaniche. L’acciaio è tra i metalli più comuni nella produzione di pezzi, e come acciaio inox in AM è utilizzato nelle in- dustrie meccaniche e in medicina, perché offre durezza, resistenza alla trazione, lavorabilità e resistenza agli urti. Elementi in bronzo oppure oro possono essere stampati in additivo utiliz- zando l’inox come materiale di base. Il gallio viene impiegato in stampa 3D come lega con il 25% di indio: ha costi elevati, ma fonde a basse temperature (29,7 °C) e i due metalli so- lidificano a contatto con l’aria, mentre l’interno resta liquido, favorendo la stampa. Il titanio in AM combina in modo ottimale resistenza e peso, biocompatibilità e resistenza alla corro- sione in tutti i suoi gradi, duttilità e saldabilità. Tutto questo lo rende il gran favorito nei settori medicale e aerospaziale. Molto utilizzate in me- dicina, in ambito ortopedico e odontoiatrico, sono poi le leghe cromo-cobalto, che uniscono rigidità, resistenza all’usura e nessuna corro- sione, mentre leghe di cromo-cobalto-molib- deno altamente termoresistenti sono usate in ambito automobilistico e aerospaziale. Leghe a base di nickel, come Inconel 718 e Inconel 625, generano, infine, parti robuste e resistenti alla corrosione per aeronautico, petrolchimico e nel racing, ad alto stress e temperature elevate. Plastiche in stampa 3D Le plastiche sono tra i materiali più usati in AM grazie al basso costo, alla facilità di produzione e alla versatilità. L’FDM produce pezzi per estrusione di filamenti di materiale plastico, ma processi come SLS o SLA offrono livelli di precisione superiori. Stampano in plastica anche il Material jetting e il Multi jet fusion. Le plastiche possono essere utilizzate inAMsotto forma di polvere, filamenti o resina, con parame- tri del processo di stampa che variano a seconda del tipo di plastica. L’ABS è il filamento più impie- gato: termoplastico a base di elastomeri flessibile e resistente agli urti, sopporta temperature da -20 °C a 80 °C. Viene impiegato nella carrozzeria delle auto, nei case di cellulari e negli elettrodo- mestici; è riutilizzabile ma non biodegradabile. La PLA, acido polilattico, è ottenuta invece da materie prime rinnovabili e biodegradabili come l’amido di mais. È tra i materiali più facili da stam- pare ed esiste in una vasta gamma di colori, ma tende a ritrarsi leggermente a stampa terminata. Ideale per pezzi a contatto con cibi e bevande, il PET in filamento offre rigidezza e buona resi- stenza chimica. Il materiale non emette odori in fase di stampa ed è al 100% riciclabile. Molto apprezzato per la sua resistenza e tra- sparenza nella stampa 3D è poi il Policarbo- nato (PC), interessante per parti ottiche e schermi protettivi grazie alla densità molto più bassa del vetro. Tende, tuttavia, ad assorbire l’umidità dell’aria. Polimeri ad alte prestazioni, come Peek, Pekk e Ultem, offrono elevatissima resistenza termica e meccanica, sono molto ro- busti e più leggeri di molti metalli, ottimali per parti aerospace, automotive e nel medicale. La tecnologia SLS impiega molto anche le poliam- midi, o nylon. Il materiale offre elevato livello di dettaglio per produzione additiva di ingranaggi e particolari per robotica, aerospace, automo- tive e stampi a iniezione. L’alumide combina poliammidi e polvere di alluminio nel processo SLS per pezzi dall’aspetto simile all’alluminio, ideale per parti con design complessi e modelli funzionali ad alta forza e rigidità. Infine, le resine fotosensibili sono usate in stampa 3D per foto- polimerizzazione. Gli oggetti stampati in 3D con resine hanno elevata precisione e superfici lisce, ma offrono una gamma limitata di colori. Resine più avanzate esistono per applicazioni tecniche nei settori dentale e ingegneria. Stampa 4D e smart material Un gruppo emergente e molto interessante di materiali per AM sono i materiali smart, anche detti materiali per stampa 4D, che hanno la capacità di trasformarsi nel tempo cambiando forma, colore o dimensione sotto effetto di agenti esterni, quali luce, calore e vibrazioni. Programmati per variare le loro caratteristiche così come un computer obbedisce a un codice, i materiali smart, per esempio polimeri e leghe a memoria di forma (SMP e SMA) ed elastomeri a cristalli liquidi, definiscono una forma fun- zionale della stampa 3D, applicando a oggetti di dimensioni visibili il principio dell’auto-as- semblaggio, molto diffuso in nanotecnologia. Esempi di oggetti prodotti con materiali smart sono assiemi che auto-evolvono e strutture per robotica soft, impianti biomedicali rea- lizzati come dispositivi su misura, intelligenti e scalabili, ma anche per applicazioni di me- dicina rigenerativa e produzione di strutture cellulari capaci di adattarsi al corpo. O ancora, i farmaci stampati in 4D rilasciano sostanze al variare della temperatura del paziente. L’automazione delle fasi del processo additivo sarà fondamentale per abbassare i costi per pezzo, laddove oggi è ancora troppo intenso il bisogno di manodopera anche per operazioni ripetitive Fonte: Shutterstock