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Solvay e 9T Labs portano l’AM in carbonio alla produzione di massa

I materiali compositi ad alte prestazioni più il processo di soluzione di fusione additiva ibrida riducono i costi di produzione per le parti composite avanzate

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Fornitore di resine ad alte prestazioni e compositi rinforzati con fibra di carbonioSolvay SA sta lavorando con la soluzione di produzione avanzata OEM 9T Labs per contribuire a portare parti in plastica rinforzata con fibra di carbonio prodotta in modo additivo (CFRP) alla produzione di massa. Lo sforzo congiunto si concentrerà sullo sviluppo di polietereterchetone rinforzato con fibra di carbonio (CF/PEEK), poliammidi ad alte prestazioni a base biologica rinforzati con CF e materiali compositi di polifenilensolfuro rinforzato con CF (CF/PPS) di Solvay per l’uso in 9T. La piattaforma di stampa 3D ibrida di Labs per produrre in modo più ripetitivo e conveniente parti di volume e dimensioni medio-bassi per i settori aerospaziale, medico, di lusso/tempo libero, dell’automazione e del petrolio e del gas. Espande inoltre in modo significativo i tipi di portafoglio di materiali puri e rinforzati con fibra di carbonio che 9T Labs offre attualmente ai clienti.

“Con i processi e le attrezzature innovativi di 9T Labs e i materiali termoplastici ad alte prestazioni di Solvay, siamo ben posizionati per affrontare i problemi che da tempo affliggono i produttori di molti settori che cercano di utilizzare compositi avanzati, ovvero elevati costi incrementali, elevati scarti e problemi di raggiungimento ripetibilità e tracciabilità”, ha spiegato Marco Apostolo, Director of Technology di Solvay. “Riteniamo che questa collaborazione aiuterà a risolvere molte sfide e aprirà mercati e applicazioni completamente nuovi ai materiali CFRP”.

La tecnologia di produzione ibrida di 9T Labs consente di produrre parti strutturali ad alte prestazioni, in impegnative dimensioni medio-piccole e sezioni spesse, in compositi termoplastici rinforzati con fibra di carbonio in volumi di produzione che vanno da 100 a 10.000 parti/anno. Combinando la stampa 3D (che offre una libertà di progettazione senza precedenti, complessità delle parti e controllo dell’orientamento delle fibre) con lo stampaggio a compressione in stampi di metallo abbinati (che fornisce tempi di ciclo rapidi, elevate velocità di produzione, eccellenti finiture superficiali con vuoti bassi, oltre a un’elevata ripetibilità e riproducibilità), il sistema di produzione ibrido offre il meglio sia della produzione additiva che di quella convenzionale/sottrattiva.

Solvay SA e 9T Labs AG contribuiscono a portare parti di plastica rinforzata con fibra di carbonio alla produzione di massa.

“Per la fabbricazione di parti strutturali, i metalli prevalgono ancora perché la produzione di parti strutturali in CFRP non è stata competitiva in termini di costi”, ha aggiunto Giovanni Cavolina, co-fondatore e direttore commerciale di 9T Labs. “La piattaforma Red Series in combinazione con i materiali ad alte prestazioni e riciclabili di Solvay cambierà questo e renderà le parti CFRP più sostenibili, accessibili e competitive in termini di costi, specialmente a volumi più elevati”.

La piattaforma brevettata Red Series Additive Fusion Solution dell’azienda consiste in un Build Module (stampante 3D che fornisce layup di fibre e produzione di preforme) e un Fusion Module (pressa a compressione compatta che fornisce consolidamento delle preforme e formatura della parte finale). L’hardware è supportato dalla suite di progettazione Fibrify di 9T Labs. Questo software consente di importare file CAD, ottimizzare la progettazione delle parti e la disposizione delle fibre, quindi trasferirli nei principali programmi di analisi strutturale commerciali per verificare le prestazioni strutturali. Ciò elimina il costoso e dispendioso ciclo “make & break” di progettazione di parti, produzione e test di prototipi e ulteriori modifiche ai progetti per soddisfare più da vicino gli obiettivi di prestazioni e costi. A sua volta, questo aiuta i produttori a portare le parti sul mercato più velocemente e a costi inferiori.

Insieme, il sistema può produrre in modo rapido, efficiente, coerente ed economico parti strutturali con livelli di complessità finora ineguagliati in compositi termoplastici rinforzati con fibra di carbonio avanzati per la prototipazione iniziale fino alla produzione di grandi volumi. Grazie a un crescente complemento di comprovati materiali standard del settore – in PEEK e PPS puro (non rinforzato) ad alte prestazioni e rinforzato con fibra di carbonio, nonché in poliammide 12 (PA12) e polietere chetone chetone (PEKK) – parti composite leggere e strutturali in grado di sostituire i metalli in ambienti difficili possono essere prodotti in modo conveniente con scarti molto bassi, un eccellente rapporto buy-to-fly e alti livelli di R&R. Poiché le matrici termoplastiche possono essere rilavorate allo stato fuso, il materiale di scarto e le parti possono essere riciclati.

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Andrea Gambini

Mi piace leggere e scrivere da sempre. Ho iniziato a lavorare in redazione come giornalista sportivo nel 2008, poi la passione per il giornalismo e per il mondo della comunicazione in generale, mi ha permesso di ampliare notevolmente i miei interessi, arrivando negli anni a collaborare con le più svariate testate giornalistiche online. Mi sono poi avvicinato alla stampa 3D, colpito dalle grandissime potenzialità di questa nuova tecnologia, che giorno dopo giorno mi hanno spinto a informarmi sempre più su quella che considero una vera rivoluzione che si farà presto sentire in tantissimi campi della nostra vita quotidiana.

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