Abstract
L’Additive Manifacturing (AM) viene oggi considerata una delle tecnologie emergenti che rivoluzioneranno le nostre vite nei prossimi 10/20 anni e con notevoli opportunità di mercato. Punti di forza di questa tecnologia sono: la possibilità di produrre forme geometricamente molto complesse, difficilmente ottenibili con tecniche convenzionali; la riduzione dei costi, grazie all’eliminazione di scarti di produzione sicurezza, la praticità e la leggerezza dei prodotti. Il progetto segue quindi il trend tecnologico attuale e vuole contribuire a promuovere l’innovazione la possibilità di stampare componenti e meccanismi già assemblati, eliminando, così, i costi di manodopera per l’assemblaggio. Si ritiene quindi che l’utilizzo della fabbricazione additiva possa portare, in tempi brevi, ad un cambiamento profondo della filiera produttiva, modificando i ruoli degli attori, proponendo nuovi modelli di business, permettendo produzioni flessibili e localizzate vicino agli utilizzatori e aprendo quindi nuove opportunità per l’industria italiana, a partire dal campo hobbistico/artigianale dei makers (modellismo, giocattoli, accessori, parti per restauri) e dalla realizzazione di oggetti unici o personalizzati, fino ad arrivare al campo industriale (dalla realizzazione di prototipi alla produzione di parti funzionali). I mercati più promettenti risultano essere quelli che richiedono un alto livello di personalizzazione e complessità: rapid prototyping, produzione artigianale, industria aerospaziale, meccanica di precisione, protesi e altri dispositivi medicali. Il numero di materiali processati mediante AM è in continua crescita ed i più diffusi sono sicuramente i polimeri termoplastici (ABS, PLA, NYLON, TPU, POLICARBONATO, POLISTIRENE) che vengono già ampiamente utilizzati in stampanti a deposizione di filamento. L’avvento delle tecnologie di fotopolimerizzazione ha aperto la strada anche all’utilizzo di materiali a più alte prestazioni, tra cui resine acriliche ed epossidiche. Affinché questa tecnologia possa trovare piena diffusione a livello industriale, sono però necessari un ampliamento dei materiali processabili e, possibilmente, un abbassamento del loro costo, un aumento delle dimensioni dei volumi di stampa e della velocità del processo di stampa, e, soprattutto, un aumento delle prestazioni del materiale finale. In questo contesto il progetto qui presentato prevede lo studio e lo sviluppo di materiali compositi a matrice polimerica fibrorinforzati e processabili mediante AM. In particolare ci si propone di andare oltre lo stato dell’arte dell’AM, sviluppando una maggiore competenza sull’intero processo: dalla progettazione del pezzo, alla formulazione del materiale, fino alla produzione del manufatto, con particolare attenzione all’applicazione per cui è stato ideato. Verranno presi in considerazioni diversi materiali polimerici termoplastici, anche di riciclo, in un’ottica di Economia Circolare. Questi verranno rinforzati con fibre di vario genere (carbonio, vetro, poliammidiche ecc.), anche di riciclo, che permetteranno di aumentarne significativamente le proprietà meccaniche senza influire sul peso totale del prodotto finito. In particolare verrà messo a punto il processo di AM con fibre corte (di diversa dimensione) e grande attenzione verrà data allo studio reologico della miscela di partenza e all’effetto dell’orientazione di tali fibre all’interno del manufatto allo scopo di massimizzarne le proprietà meccaniche nei punti di maggiore sollecitazione. Le proprietà termiche e reologiche di tali materiali prima dello stampaggio verranno studiate approfonditamente allo scopo di poter ottimizzare i parametri di processo. Il progetto prevede inoltre la valutazione e comprensione delle correlazioni tra composizione del materiale di partenza-condizioni di processo proprietà finali dell’oggetto stampato, allo scopo di po
Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Tiziana Benelli
Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Chimica Industriale "Toso Montanari"
Coordinatore:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Contributo totale di progetto: Euro (EUR) 30.000,00
Durata del progetto in mesi: 12
