Co-stampaggio di tecnopolimeri ad alte prestazioni
3ntr ha presentato recentemente la nuova frontiera della stampa 3D FFF multimateriale stampando per la prima volta componenti in ULTEM combinando i due materiali, Black e Natural, in un unico processo di stampa.
Specializzata nella produzione di stampanti 3D industriali con tecnologia FFF, 3ntr, divisione di Jdeal-Form, ha presentato la nuova frontiera della stampa 3D FFF multi-materiale stampando per la prima volta su una Spectral30 componenti in ULTEM combinando i due materiali, Black e Natural, in un unico processo di stampa. “Questo importante risultato ci dà l’opportunità di supportare anche i mercati più complessi, non solo in fase di prototipazione ma arrivando ad ottimizzare la produzione finale”, spiega Davide Ardizzoia, CEO 3ntr. Un aspetto che ha sempre contraddistinto 3ntr sul mercato è l’offerta di soluzioni di stampa 3D multimateriale. “Fin dall’inizio dell’attività, le nostre stampanti sono sempre state dotate di tre estrusori, e con le macchine più recenti addirittura di quattro estrusori”, afferma Ardizzoia. “Grazie a questa caratteristica, le nostre soluzioni sono in grado di stampare sia componenti con colori diversi che, aspetto ancora più interessante, con funzionalità differenti: materiali morbidi co-stampati a materiali rigidi con diverse caratteristiche di attrito, come nel caso di ingranaggi o cuscinetti dove è presente una parte interna autolubrificante e una parte esterna resistente all’abrasione; scatole dove viene co-stampata una guarnizione morbida per garantire la tenuta alla polvere e ai liquidi; oppure come nel caso di DENSO (azienda di componentistica parte del Gruppo Toyota) dove sono stati stampati dispositivi di regolazione dell’aria condizionata costituiti da un perno rigido in ABS su cui è stato co-stampato un labbro morbido in poliuretano per assicurare la sigillatura ottimale dei condotti di aerazione”.
La stampante 3D Spectral30 di 3ntr. 
ULTEM è un materiale tipicamente utilizzato a scopo di produzione per le sue ottime caratteristiche di resistenza meccanica, termica e chimica.
Numerosi vantaggi
Ma torniamo alla nuova applicazione di Spectral30 di co-stampare componenti in ULTEM. Grazie alla gestione delle alte temperature, il software dedicato (SSI-Smart Slicer Interface) ed i quattro estrusori high tech, la stampante 3D Spectral30 ha permesso di co-stampare l’ULTEM in un unico processo di stampa per un modello geometrico, usando contemporaneamente Black e Natural, arrivando a garantire così la possibilità di bypassare la fase di marcatura laser sulle produzioni finali. “Il codice seriale può essere integrato nella geometria in colore diverso, eliminando in questo modo la fase di marcatura laser dal processo; l’assemblaggio diventa più intuitivo, rapido e a prova di errore grazie all’uso delle zone a colori differenti. Inoltre si apre la possibilità di realizzare parti in ULTEM monolitiche con zone di attenzione evidenziate da diversi colori”, sottolinea Ardizzoia. ULTEM è un materiale tipicamente utilizzato a scopo di produzione per le sue ottime caratteristiche di resistenza meccanica, termica e chimica; le diverse certificazioni che lo accompagnano ne fanno un elemento familiare e di uso comune nei settori più vari e complessi quali medicale, alimentare, ferroviario e aerospaziale. “Mi aspetto che in futuro questo tipo di superpolimero venga impiegato anche in altri settori: automazione, packaging, macchine operatrici…”. Grazie all’impiego di polimeri ad alte prestazioni come ULTEM, nella maggior parte dei casi il componente è utilizzabile immediatamente, senza la necessità di attività di post lavorazione. “I pezzi prodotti da Spectral30, una volta separata la struttura di supporto – operazione che viene gestita in automatico dalla macchina – sono praticamente pronti per l’utilizzo, salvo richieste particolari di superfinitura, nel qual caso sono necessarie altre operazioni”, afferma il CEO di 3ntr.
Nata da un progetto europeo
3ntr ha sviluppato la stampante 3D Spectral30 grazie alla ricerca costante e alle prestigiose collaborazioni con aziende come Rescoll e Airbus. “Spectral30 è un progetto congiunto tra 3ntr e l’azienda francese Rescoll, nel quadro del programma UE Clean Sky per il settore aeronautico. 3ntr si è occupa della parte hardware, mentre Rescoll dei materiali di stampa. Airbus ha fatto parte del programma Clean Sky in qualità di partner validatore di progetto”, ha sottolineato Ardizzoia. Spectral30 stampa parti multimateriale o più parti in un singolo materiale, mixed materials e mixed tray, eliminando i tempi e costi dovuti ai settaggi e calibrazioni macchina, riducendo a zero il lavoro dell’operatore. La stampante 3D di 3ntr è dotata di sistemi di sviluppo e controllo della temperatura tali da garantire la stampa di superpolimeri ad alte prestazioni come ad esempio PEEK, PAEK, ULTEM, con notevoli risultati per funzionalità ed estetica, grazie anche al controllo delle cinematiche. “Spectral30 porta avanti tutte le caratteristiche tecnologiche che contraddistinguono la nostra offerta: camere di stampa riscaldate attivamente, ottima coibentazione con ridotta dispersione di energia in ambiente, raffreddamento a liquido del sistema, vassoi rimovibili”, dichiara Ardizzoia.
Quattro estrusori, gestiti secondo logiche diverse
La stampante 3D Spectral30 è equipaggiata con quattro estrusori, con filamento da 1,75 mm, che possono essere gestiti secondo logiche diverse. “La prima è una configurazione con quattro estrusori, ognuno dei quali con un materiale diverso; la seconda è di avere una macchina configurata con estrusori nominali ed estrusori di backup. In questa configurazione, nel caso un estrusore si svuoti oppure insorga un malfunzionamento, entra in gioco l’estrusore di backup per completare il lavoro”, spiega Ardizzoia. In Spectral30 sono alloggiate quattro unità VENTO per gestire l’essicazione del filamento con la minima energia, proteggendolo al tempo stesso da qualsiasi contaminazione. “L’unità VENTO è progettata per gestire qualsiasi polimero, con profili di essiccazione concepiti per raggiungere il miglior risultato nel più breve tempo possibile e col minor consumo di energia. Grazie al controllo del punto di rugiada consente autentiche prestazioni industriali”, afferma il CEO di 3ntr. VENTO, dotato di un potente riscaldatore da 920 W, in grado di raggiungere rapidamente la temperatura di essiccazione, è uno strumento facile da utilizzare: grazie al touch screen integrato consente di fornire un monitoraggio in tempo reale dei parametri di essiccazione e impostare i parametri di processo. Spectral30 assicura le massime prestazioni termiche con i polimeri ad alte prestazioni: raggiunge le temperature di camera per ULTEM in meno di 30 min, mentre gli ugelli possono toccare le temperature per PEEK in meno di 3 min.
Un occhio di riguardo verso l’ambiente
3ntr offre all’industria manufatturiera mondiale l’opportunità di migliorare sensibilmente i propri processi di additive manufacturing, creando stampanti 3D e features sempre più intuitive e avanzate. “Attualmente stiamo sviluppando un nuovo modello espressamente indicato per il settore medicale”, spiega Ardizzoia. Nella produzione delle proprie soluzioni di stampa 3D, 3ntr tiene in forte considerazione gli aspetti di sostenibilità ambientale. “Le nostre stampanti sono estremamente durevoli, garantiscono scarse emissioni e basso consumo energetico nonché vengono alloggiate all’interno di imballaggi sostenibili. Tutto ciò risponde al progetto Green Deal della Commissione Europea per rendere sostenibile l’economia dell’UE”, conclude Ardizzoia.