Materiali compositi con fibra di carbonio per la stampa 3D

Roboze rivela gli ultimi sviluppi ottenuti dall’implementazione di due materiali di punta dell’azienda: Carbon PA PRO, poliammide 6 rinforzata con fibre di carbonio, e Carbon PEEK, matrice PEEK rinforzata con fibre di carbonio.

L’impiego di materiali compositi, in grado di combinare proprietà chimico-fisiche tipiche dei materiali tradizionali, quali leghe metalliche, ceramici e polimeri, è sempre più frequente in ogni settore industriale. L’utilizzo di materiali compositi altamente performanti, unito ai benefici di una tecnologia di stampa 3D, ha dimostrato negli ultimi anni una serie di vantaggi: economici, in quanto permette di abbattere costi e tempi rispetto ai metodi tradizionali; di processo, in quanto permette di ottimizzare fasi produttive e la catena di approvvigionamento; di progetto, incrementando la flessibilità progettuale.

Lo sa bene Roboze, azienda specializzata nella progettazione e produzione delle stampanti 3D più precise al mondo per la produzione di parti con super polimeri e materiali compositi in sostituzione dei metalli in settori con condizioni di lavoro estreme. Il core business dell’azienda è fortemente legato alla ricerca e sviluppo di soluzioni innovative nel campo della manifattura additiva, innovazioni ad alte prestazioni che hanno accelerato diversi settori dell’industria manifatturiera.

Oggi Roboze fa un ulteriore passo in avanti e presenta gli ultimi sviluppi della sua ricerca su filamenti già esistenti incrementando le prestazioni e la qualità dei componenti prodotti tramite le sue soluzioni: Carbon PA PRO e Carbon PEEK.

Carbon PA PRO: il materiale composito più resistente che Roboze abbia mai prodotto

La nuova Carbon PA PRO ha una maggiore concentrazione di fibre di carbonio che determina un aumento del 50% delle proprietà rispetto alla soluzione precedente.

Complessivamente, combinato con il processo di stampa 3D Roboze, Carbon PA PRO è 1,6 volte più resistente del suo predecessore ed è più del doppio rigido, quindi, può sopportare carichi meccanici molto più pesanti, rendendolo il materiale composito più resistente che Roboze abbia mai prodotto finora. Basti pensare che la sua resistenza a trazione (171 MPa) si attesta sullo stesso ordine di grandezza di leghe leggere di alluminio ma con una densità dimezzata.

Questa soluzione trova molti usi nell’industria manifatturiera, ad esempio per i telai di supporto nelle linee di produzione robotica e, in particolare se combinata con la libertà di progettazione della stampa 3D, per la produzione di utensili come dispositivi di centraggio e dita di presa. Inoltre, è perfetta in applicazioni ad alto stress meccanico come nel motorsport, dove è stato utilizzato con successo negli spoiler e in altre parti aerodinamiche. Le sue eccezionali proprietà lo rendono anche un materiale eccellente per la produzione di componenti strutturali nell’aerospazio come i telai per i droni.

Carbon PEEK: il PEEK caricato con fibre di carbonio per parti con elevate caratteristiche strutturali

Anche il nuovo Carbon PEEK presenta una maggiore concentrazione di fibre di carbonio rispetto alla soluzione precedente, influendo positivamente su diverse proprietà. Tra queste si sottolinea una maggiore resistenza interstrato del 50% (la resistenza a trazione ZX è di 55 MPa), una maggiore elasticità, una migliore finitura superficiale ed è più facile da lavorare. Il risultato è che le parti sono più resistenti, esteticamente più gradevoli, si usurano più lentamente e possono essere consegnati più rapidamente all’utente finale.

È utilizzato in un’ampia gamma di settori, dall’aerospazio e difesa all’automotive, dall’energy alla produzione industriale fino al motorsport. La sua notevole durabilità lo rende una scelta comune per ambienti estremi. Le applicazioni tipiche includono fermi dei cuscinetti, boccole, strumenti di lavorazione per l’energy, guarnizioni, rondelle di spinta, componenti di pompe e compressori, hardware e dispositivi di fissaggio di aeromobili, componenti meccanici. Grazie alle sue eccellenti proprietà, tra cui alta tenacità, temperatura di esercizio continuo e temperatura di transizione vetrosa molto elevate e alto punto di fusione, è il candidato perfetto per applicazioni di sostituzione dei metalli, che si traducono in notevoli risparmi in termini di peso, un fatto particolarmente rilevante nelle industrie come l’aerospazio e la difesa.