BLOG / 21 ottobre 2016

La stampa 3D nella lavorazione del carbonio e dei materiali compositi

La realizzazione di parti in fibra di carbonio o in altri materiali compositi costituisce un nodo cruciale nell’industria automobilistica, motociclistica e ciclistica, aerospaziale, solo per citarne alcune. Realizzare geometrie complesse può comportare tempi e costi di lavorazione importanti. Vediamo come la stampa 3D può aiutare ad ottimizzare il processo.
 


Tra i materiali compositi più conosciuti c’è sicuramente la fibra di carbonio. Più o meno tutti conoscono  oggetti realizzati con questo materiale che viene utilizzato nella costruzione di prodotti o parti che devono essere rigide, resistenti ma al tempo stesso leggere il più possibile. Alcuni comparti industriali, soprattutto nella loro derivazione sportiva, come l’automobilismo, il motociclismo, il ciclismo e l’industria aerospaziale, impiegano da tempo materiali compositi – tra cui la fibra di carbonio – per realizzare parti ultraleggere di automobili, aerei, biciclette, moto. La scelta di spingere la progettazione verso design moderni genera  forme sempre più complesse che risultano spesso difficili e costose da costruire con i metodi tradizionali.


La stampa 3D FDM per i tools di lavorazione del carbonio e dei compositi

La stampa 3D con tecnologia FDM - come quella dei sistemi 3D Fortus di Stratasys -  permette di stampare in 3D direttamente dal CAD lo stampo per la laminazione della fibra di carbonio oppure il mandrino solubile per la realizzazione di parti composite cave, offrendo così una drastica riduzione dei tempi e un notevole abbattimento dei costi.


Tooling per lavorazione carbonio e materiali compositi realizzato con stampante 3D Stratasys
 

La linea di stampanti 3D Stratasys progettata per la produzione è in grado di stampare sia con materiali  termoplastici economici e resistenti, come l’ABS,  sia con materiali in grado di resistere alle alte temperature, come l’Ultem 1010. Inoltre, il nuovo materiale solubile ST-130 è stato progettato appositamente per questo tipo di applicazione e permette di ottenere più facilmente stampi e mandrini con superfici lisce e perfettamente pulite grazie alla stampa 3D.

Sono ormai diversi i produttori in tutto il mondo che utilizzano la stampa 3D nella lavorazione dei materiali compositi, ottenendo così una riduzione dei tempi e dei costi di produzione delle attrezzature necessarie, in particolar modo quando hanno la necessità di realizzare parti uniche o in bassissima tiratura.

Citiamo solo un esempio: Champion Motorship, attiva nel campo delle corse automobilistiche e nei prodotti aftermarket per i veicoli Porsche, che grazie ad una stampante 3D FDM ora è in grado di realizzare prodotti dalle forme talmente complesse che non sarebbero stati nemmeno presi in considerazione prima dell’avvento della stampa 3D in azienda.
 

VIDEO

A supporto della produzione di parti composite di grandi dimensioni e delle attrezzature ad esse associate, tipicamente usate in aerospace, in automotive e similari, Stratasys ha realizzato un apposito Acceleration Kit da installare sul proprio sistema 3D di punta, la Fortus 900mc, che permette di produrre tooling di grandi dimensioni con materiali ASA e Ultem 1010 in un terzo del tempo richiesto normalmente.

Modello stampato in 3D e parte realizzata in materiale composito.



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