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Xenia fa il suo ingresso nell’Additive

Una panoramica del crescente portafoglio di materiali compositi ad alte prestazioni dell'azienda italiana ottimizzati per la produzione additiva basata su estrusione

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Fondata quasi tre decenni fa, l’azienda italiana Xenia è un attore importante nel mondo dei polimeri termoplastici. Le fondamenta dell’azienda si basano sullo sviluppo e sulla produzione di materiali compositi per lo stampaggio a iniezione e nel corso degli anni hanno servito molti clienti provenienti da una vasta gamma di settori diversi, tra cui aerospaziale, agricolo, automobilistico, edile, energetico, medico, beni di consumo, sportivo, petrolio e gas e trasporti. Più recentemente, l’azienda ha ampliato il proprio sviluppo di materiali per includere polimeri ottimizzati per la produzione additiva e, in particolare, stampanti per estrusione basate su pellet di dimensioni variabili, dalla FDM/FFF desktop alla produzione additiva di grande formato (LFAM).

In una recente intervista tra VoxelMatters e il fondatore di Xenia Fabio Azzolin, ci ha detto che il passaggio all’AM è stato “spinto dai progressi nelle tecnologie AM che hanno consentito l’uso di materiali sotto forma di pellet per produrre parti di grandi dimensioni in modo più efficiente”. Da lì, l’azienda ha perfezionato molte delle formulazioni esistenti di plastica rinforzata con fibre specifiche per macchine di estrusione di grande formato e infine ha lanciato la sua business unit 3DP MATERIALS. Nell’ambito di questa unità, l’azienda di materiali offre un ampio portafoglio di materiali compatibili con l’AM, che comprende le seguenti famiglie di prodotti: XECARB 3DP, XEBRID 3DP, XEGLASS 3DP, XELIGHT 3DP e XEGREEN 3DP.

L’azienda ha esposto i suoi primi compositi ad alte prestazioni per la stampa 3D al Formnext 2023 e da allora ha rilasciato altri gradi ottimizzati per l’AM, incluso il recente lancio di XEGREEN 23-C20-3DP al JEC World 2024. Come vedremo più in dettaglio, i materiali granulari per la stampa 3D dell’azienda sono versatili e possono soddisfare una vasta gamma di applicazioni, sia che gli utenti finali cerchino alternative più leggere ed economiche al metallo, un composito resistente per gli utensili o un prodotto leggero e flessibile per applicazioni sportive.

XECARB 3DP

La famiglia di materiali XECARB 3DP di Xenia si basa sulla gamma di prodotti XECARB standard ed è costituita da polimeri di base altamente selezionati, tutti rinforzati con fibra di carbonio. Il portfolio XECARB 3DP comprende materiali che coprono la piramide polimerica, dai tecnopolimeri (es. HDPE, POM, ABS, PET-G) agli ultra-polimeri ad alte prestazioni (es. PEI, PESU, PEEK, PPS), con una fibra di carbonio rinforzo che arriva fino al 50%. Questo gruppo di materiali è il più ampio nel portafoglio di Xenia ed è noto per offrire caratteristiche meccaniche superiori, bassa densità e bassa dilatazione termica ed è ideale per applicazioni di sostituzione dei metalli e attrezzature.

Secondo Xenia, la maggiore richiesta da parte degli utenti finali della stampa 3D LFAM oggi riguarda le applicazioni di utensili compositi e la gamma XECARB 3DP di materiali termoplastici rinforzati con fibra di carbonio è ideale per questa area di applicazione. Ciò non è dovuto solo alla tenacità dei compositi, ma anche al fatto che il rinforzo in fibra riduce al minimo il rischio di deformazione durante tutto il processo di stampa, ottenendo parti ad alta fedeltà con una finitura superficiale di alta qualità, soprattutto nei processi di polimerizzazione.

Punti salienti:

  • Elevate proprietà meccaniche
  • Rapporto modulo/densità ottimale
  • Resistività elettrica inferiore (superficiale e volumetrica)

XEGLASS 3DP

La famiglia XEGLASS 3DP comprende una gamma di poliammidi a catena lunga, come PA11, PA12, PA 6.12 e PA 4.10, rinforzate con un’elevata quantità di fibra di vetro, che può arrivare fino al 65%. Questi compositi sono noti per essere rigidi e resistenti, il che li rende adatti a progetti strutturali specifici che devono gestire lo stress e rimanere resistenti nel tempo, pur essendo in grado di resistere agli impatti.

Il rinforzo extra in fibra di vetro conferisce ai composti una resistenza extra, rendendoli una buona scelta per applicazioni in settori come quello automobilistico, aerospaziale e della produzione di beni di consumo. Inoltre, sono facili da utilizzare nel processo di produzione e soddisfano le esigenze della moderna produzione di stampa 3D.

Punti salienti:

  • A base di poliammidi leggere a catena lunga
  • Elettricamente isolante
  • Colorabile

Le fondamenta di Xenia si basano sullo sviluppo e sulla produzione di materiali compositi per lo stampaggio a iniezione

XEBRIDO 3DP

La famiglia di materiali XEBRID 3DP è composta da compositi termoplastici rinforzati con fibre di carbonio e vetro. Come la famiglia XECARB 3DP, la famiglia XEBRID 3DP può essere sviluppata sulla stessa base polimerica della sua controparte composta solo da carbonio, spaziando dalle basi polimeriche amorfe a quelle semicristalline. La combinazione di fibre di carbonio e di vetro si traduce in un materiale che ha sia le caratteristiche di leggerezza e rigidità del rinforzo in fibra di carbonio sia le caratteristiche meccaniche e fisiche della fibra di vetro.

In termini di applicazioni, la famiglia XEBRID 3DP è un eccellente candidato per le applicazioni di sostituzione dei metalli, consentendo agli utenti di ridurre al minimo i costi mantenendo prestazioni elevate ed efficienza del processo. Xenia cita diversi possibili settori in cui i materiali XEBRID 3DP possono fare la differenza, tra cui attrezzature agricole, edilizia, attrezzature industriali e petrolio e gas. Le proprietà dei materiali XEBRID 3DP possono apportare vantaggi anche ad altri settori, come le attrezzature sportive, l’aeronautica, la mobilità e i trasporti, che richiedono parti leggere con eccellenti proprietà meccaniche e buona lavorabilità.

Punti salienti:

  • Proposta di buon valore
  • Versatilità
  • Bassa conduttività elettrica superficiale e volumetrica
  • Combinare le caratteristiche meccaniche di XECARB 3DP con la tenacia e l’economicità di XEGLASS 3DP

XELIGHT 3DP

Xelight 3DP è la famiglia di Xenia di compound ultraleggeri a base PEBA, un elastomero termoplastico progettato per proprietà leggere e flessibili. Questi prodotti sono sviluppati sulla base del gruppo di materiali Pebax di Arkema, che offre bassa densità, efficiente ritorno energetico e resistenza alle basse temperature.

Ottimizzata per la stampa 3D di grande formato, la famiglia di composti XELIGHT si distingue per la sua combinazione di leggerezza (fino a 0,87 g/cm3) ed elevata resistenza agli urti (soprattutto a basse temperature), nonché flessibilità ed eccellente rimbalzo. Questa specifica combinazione di proprietà del materiale rende la materia prima ideale per applicazioni sportive e marine, dove sono richiesti peso minimo, flessibilità e resistenza agli urti.

Punti salienti:

  • Materiali più leggeri dell’acqua che consentono un vantaggio di densità fino al 15% rispetto ai gradi standard non caricati
  • Durezza e densità variabili
  • Facilmente colorabile

Le fondamenta di Xenia si basano sullo sviluppo e sulla produzione di materiali compositi per lo stampaggio a iniezione

XEGREEN 3DP

Come suggerisce il nome del prodotto, i materiali XEGREEN 3DP di Xenia rappresentano la gamma più sostenibile dell’azienda. Questi materiali termoplastici ottimizzati per la stampa 3D sono costituiti fino al 100% da polimeri riciclati e fibre di carbonio, ma offrono comunque proprietà simili ai gradi XECARB 3DP standard dell’azienda (in termini di lavorabilità, proprietà meccaniche e caratteristiche elettriche).

Questa famiglia di materiali per la stampa 3D comprende compound a base di PA6, PA66, PP, PET-G, PEBA e PA12, ciascuno di questi può essere rinforzato fino ad una percentuale di fibra di carbonio del 50%.

Grazie alle proprietà paragonabili di questi materiali riciclati alla famiglia XECARB 3DP, la gamma XEGREEN 3DP è adatta per una varietà di applicazioni industriali, inclusi strumenti di stampa 3D, stampi e altri ausili alla produzione.

Punti salienti:

  • Elevato contenuto di polimero e fibra riciclati, fino al 100%
  • Coerenza lotto per lotto
  • Proprietà meccaniche paragonabili ai gradi XECARB 3DP standard

Un portafoglio 3DP in espansione

È passato meno di un anno da quando Xenia ha lanciato per la prima volta i suoi primi gradi compositi ottimizzati per la produzione additiva basata su estrusione e offre già un portafoglio versatile di materiali, adatti a mercati quali produzione industriale, articoli sportivi, mobilità sostenibile, edilizia, energia e difesa, tra gli altri.

Basti dire che questo è solo l’inizio per l’azienda italiana, che ha all’orizzonte altri materiali per AM basati sulle sue gamme di prodotti esistenti, come XECARB SL 3DP, una famiglia di composti strutturali superleggeri rinforzati con fibre di carbonio; XECARB HM 3DP, caratterizzato da rinforzo in fibra di carbonio ad alto modulo; e SOFT MATERIALS 3DP, una selezione di elastomeri termoplastici rinforzati con fibre di carbonio e vetro. In definitiva, l’ultima espansione commerciale di Xenia non sta solo creando opportunità per l’azienda, ma sta ampliando il mercato dei compositi per la stampa 3D ad alte prestazioni e, in ultima analisi, creando nuove opportunità per gli utenti finali dell’AM e per i nuovi utilizzatori.

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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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