Palo Alto e 3D Carb: sponsorizziamo la Svizzera del futuro!

Il futuro comincia oggi! Ed è proprio questa consapevolezza che ha creato il legame di sponsorizzazione tra Palo Alto e 3D Carb. È con molto entusiasmo che abbiamo deciso di contribuire a questo innovativo progetto. 3D Carb è sostenuto dal Laboratory of Composite Materials and Adaptive Structures (CMAS Lab) del Politecnico di Zurigo (ETH).

Palo Alto e 3D Carb

Abbiamo deciso di investire nella ricerca e lo sviluppo nazionale, dando il nostro contributo attraverso la sponsorizzazione del progetto. Cosa accomuna Palo Alto e 3D Carb? Un settore in continuo sviluppo e la voglia di innovare il mondo delle aziende svizzere. La stampa 3D è infatti uno degli elementi fondamentali dell’industria 4.0. Questo strumento rappresenta inoltre una grossa opportunità di sviluppo svizzero in relazione alla Quarta Rivoluzione Industriale.

Ma cos’è 3D Carb?

Si tratta di un sistema che condensa il potenziale della stampa 3D e la richiesta di materiali innovativi, leggeri e resistenti per la realizzazione di strutture di vario tipo. Il progetto parte quindi con un sistema già completo e ha l’intento di strutturare un processo produttivo automatico che permetta di ridurre i costi della produzione, ottimizzandola. Il risultato sarà la realizzazione di strutture stabili e sempre più leggere in un’unica fase completamente automatizzata attraverso l’uso di plastiche rinforzate con carbonio.

Il Processo

La testina di stampa sviluppata da 3D Carb permette di processare filamenti misti costituiti da termolastiche e fibre di carbonio per ottenere estrusi rinforzati. In poco tempo i filamenti vengono riscaldati, preformati e assemblati, per poi essere fusi in una sezione unica nella forma finale desiderata. Questo processo, chiamato pultrusione, viene normalmente utilizzato in grossi impianti per la produzione di profili continui. Tuttavia, attraverso questo innovativo design è possibile consolidare in-situ il materiale primario, senza la necessità di macchinari esterni.

In seguito il materiale, raffreddato e formato, viene tirato attraverso l’unità di movimento. Tale unità costituisce l’equivalente degli stepper delle stampanti 3D tradizionali. Il materiale continua poi il suo percorso verso l’estrusore. Questa seconda parte della stampa è comparabile ai processi più comuni di estrusione. Tuttavia, presenta qualche aggiunta tecnica.

La testa di stampa variotermica ha il vantaggio di essere concepita per lavorare settorialmente. Questo permette, secondo necessità, di riscaldare l’estrusore localmente e in modo misurato. Attraverso questo design innovativo, il numero di applicazioni disponibili cresce, soprattutto in settori che richiedono un numero di pori ridotto e un’elevata versatilità a basso costo.

Quali sono le applicazioni?

La maggiore flessibilità di movimento dell’estrusore permette la realizzazione di componenti che fino ad ora erano impossibili da stampare in un’unica fase. Grazie a questo sistema è infatti possibile ottenere pannelli ricurvi oppure inserire direttamente nel pezzo componenti aggiuntive, come ad esempio cablaggi. L’intero processo sarà quindi portato a termine da un’unica macchina, migliorando la velocità di realizzazione e ottimizzando i costi.

La missione di 3D Carb

3D Carb vuole dimostrare il potenziale applicativo della stampa 3D anche nel settore delle plastiche rinforzate con fibre. Gli obiettivi fondamentali riguardano il miglioramento delle performance di questo metodo.

• Incrementare la velocità del processo. Grazie a questa implementazione, il metodo potrà essere utilizzato per la produzione industriale di strutture stabili e leggere.
• Trattamento di materiale resistente alle alte temperature. Questa metodologia permette di sfruttare plastiche resistenti a temperature elevate, già utilizzate nel settore aerospaziale.
• Qualità del materiale stampato. L’implementazione della resistenza di queste strutture ne permette anche la diretta applicazione proprio nel settore aerospaziale.
• Versatilità produttiva. Grazie alla testina di stampa libera, è possibile realizzare strutture con forme complesse in un’unica fase.

Si parla quindi di un progetto che mira a rivoluzionare la realizzazione di pezzi in plastica rinforzata con fibre. Questa possibilità è data non solo dall’intraprendenza degli studenti ETH che hanno deciso di portare avanti questa ricerca, ma anche da uno strumento che diventa sempre più attuale in molteplici settori produttivi: la stampa 3D.

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