Materiali compositi

Per progettare vetture con altissime prestazioni

I MATERIALI COMPOSITI PER L’ADDITIVE MANUFACTURING SONO MOLTEPLICI E ADATTI A DIVERSI SCOPI

L’additive manufacturing e i materiali compositi

L’additive manufacturing automotive consente di produrre numerosi componenti con diversi materiali compositi

Materiali compositi per fabbricazione additiva, quali sono?

I materiali compositi per la fabbricazione additiva sono praticamente identici alle alternative tradizionali, altri invece hanno proprietà differenti. Alcuni materiali per stampa 3D hanno una composizione chimica identica o simile ad un materiale da barra ma non vi è sempre la certezza che si eguaglino.
Il numero di metalli disponibili nella fabbricazione additiva sebbene ancora inferiore rispetto ai polimeri, è in forte aumento, ad oggi, considerando tutte le tecniche a disposizione è possibile utilizzare: Acciaio Inossidabile, Acciaio per utensili, Acciaio per lavorazioni a caldo, Leghe di Alluminio, Leghe di Titanio, Leghe a base di Nickel, Leghe di Cobalto-Cromo, Argento, Bronzo, Leghe di Rame, Ottone e Tungsteno.

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Ad oggi le tecnologie DMLS/SLM riescono a sinterizzare laser componenti metallici con una densità che è prossima al 100%. Caratteristica molto importante da considerare per le successive lavorazioni meccaniche per ottenere le finiture e tolleranze desiderate. Inoltre un materiale poroso potrebbe compromettere il corretto funzionamento con la creazione di microfratture all’ interno del pezzo portando a rottura il componente.

Materiali compositi per additive manufacturing: la lavorazione

La fase di solidificazione del materiale durante il processo avviene in tempi molto rapidi rispetto a tecniche tradizionali. L’impianto permette di ottenere grani di dimensioni ridotte della polvere, ottenendo una distribuzione uniforme nell’ area di stampa. In questo modo è possibile ottenere caratteristiche meccaniche migliori del materiale. Per esempio come avviene per la realizzazione di componenti in Additive Manufacturing con il Ti-6Al-4V.

I metalli utilizzati per la fabbricazione Additiva hanno un costo elevato. I meno costosi sono gli acciai e le leghe di alluminio. Le leghe di titanio invece sono molto più costose. Le altre invece sono collocate in mezzo alle precedenti.

I prezzi però sono sempre soggetti ad una variazione e nel tempo, più la tecnologia si affermerà, più questi caleranno. Questo calo sta già avvenendo e rispetto a pochi anni fa il costo si è ridotto di molto.

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Due famiglie di materiali per fabbricazione additiva

I materiali per l’Additive Manufacturing possono essere suddivisi in 2 famiglie: quella dei metalli, precedentemente descritta, e quella dei polimeri.

I polimeri garantiscono costi inferiori sia per quanto riguarda l’acquisto del materiale stesso, sia in termini di tecnologie di stampa, certamente però i metalli offrono prestazioni di livello più elevato.

È possibile stampare materiali polimerici termoplastici, poliammide (Nylon) caricati con fibra di carbonio o fibra di vetro ed elastomeri.