Con la tecnologia Zortrax materiali resistenti grazie a miscele di polimeri PEEK

Pubblicato il 23 ottobre 2020

Zortrax, con il sostegno dell’ Agenzia Spaziale Europea (ESA), lavora sulla tecnologia che consente di produrre i materiali compositi particolarmente resistenti sulla base di due miscele di polimeri PEEK con l’uso della stampante industriale 3D Zortrax Endureal.

Dopo quasi un anno dell’attività di ricerca e sviluppo la società ha potuto stampare i primi modelli compositi costituiti da materiali PEEK standard nonché da una miscela sperimentale PEEK (creata dall’ESA) che conduce elettricità. Grazie a ciò la stampante Zortrax Endureal sarà in grado di stampare le parti con circuiti elettrici incorporati o con elettronica.

Il sistema di doppia estrusione utilizzato dalla stampante Endureal tradizionalmente serviva alla stampa delle strutture di puntellamento composte dai materiali diversi da quelli destinati al modello definitivo.

Tuttavia, nel settore aeronautica e aerospaziale si è posta la necessità di stampare i materiali compositi costituiti da due polimeri ad alta temperatura. La tecnologia sviluppata da Zortrax è una risposta a questa necessità. Al fine di dimostrare le capacità di tale soluzione gli ingegneri della Zortrax hanno utilizzato il materiale sperimentale PEEK elettricamente conduttivo fornito dall’ESA il quale in combinazione con il PEEK standard permette di stampare i primi modelli con le tracce stampate che trasmettono dati ed energia elettrica.

La riduzione del peso è uno degli obiettivi che stanno dietro agli ingegneri del settore aeronautica e aerospaziale. Ciò può essere ottenuto tramite, per esempio, una progettazione dei componenti multifunzionali.

In un aereo o in una nave spaziale standard occorre tener conto sia delle parti strutturali sia del cablaggio che consente di trasmettere energia elettrica e dati tra due sistemi di bordo diversi. Zortrax intende risolvere questo problema grazie all’applicazione della stampa con l’uso dei componenti PEEK con delle tracce conduttive incorporate sarà possibile la produzione delle strutture resistenti abili alla trasmissione dati ed energia.

In tali circostanze si può rinunciare a un ulteriore cablaggio nonché ridurre il peso. “È come se fosse creata una verga di acciaio solido con funzione del connettore USB al contempo. È proprio grazie alla Zortrax Endureal che è in grado di funzionare con l’uso dei polimeri ad alta temperatura – ha detto Michał Siemaszko, capo della sezione ricerca e sviluppo (Head of Research and Development) della Zortrax.

La stampa dei modelli compositi è stata possibile grazie alla stampante Zortrax Endureal. Il gruppo costituito da ingegneri che hanno lavorato sul dispositivo ha raggiunto la rigidità del sistema di estrusione particolarmente alta, il ciò si traduce nella precisione dimensionale dei modelli stampati. L’impianto è in grado di operare in temperature fino a 480 °C nel modulo dell’estrusore, a 220 °C sulla superficie della piattaforma di lavoro ed a 200 °C nella camera di stampa. Tutte le temperature sopraccitate possono essere impostate liberamente al fine di ottenere i migliori risultati della stampa fatta dai polimeri resistenti come Z-PEI 9085 o miscela PEEK. La tecnologia della stampa composita richiede anche tante innovazioni nell’area di firmware e software.

“La tecnologia su cui stiamo lavorando apre la strada alla stampa delle parti intelligenti assieme ai sistemi elettrici che conservano tutti i parametri meccanici e termici dei polimeri come PEEK. La Zortrax Endureal diventerà uno strumento sempre più efficace agli ingegneri e ai designer che lavorano sulle tecnologie avanzate nel settore di aeronautica, automobilistica o aerospaziale. Ci aspettiamo che le tecnologie innovative elaborate a proposito di progetti come questo saranno tra poco disponibili alle stampanti che abbiamo in vendita, che vale a dire, ne faranno uso anche i nostri clienti”, ha detto Rafał Tomasiak, CEO e cofondatore della Zortrax.

L’introduzione delle soluzioni individuate mediante la stampa dei modelli compositi destinati agli impianti disponibili all’acquisto è stato già lanciato. Tutti i miglioramenti apportati per facilitare una stampa simultanea da un PEEK standard e da una miscela elettricamente conduttiva dell’ESA sono disponibili nella versione commerciale della stampante Zortrax Endureal.

Gli utenti possono essere sicuri che gli impianti da loro acquistati sono tecnicamente preparati alla stampa composita, invece lo sblocco di tale opzione avverrà tramite un semplice aggiornamento del software non appena la tecnologia sarà stata appositamente perfezionata.

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