Zortrax Endureal stampa parti composite in 3D

Zortrax sviluppa una tecnologia di stampa 3D rivoluzionaria con il supporto dell’Agenzia spaziale europea

Zortrax con il supporto dell’Agenzia spaziale europea (ESA) * sta lavorando per sviluppare una tecnologia che consente la stampa 3D di parti composite ad alte prestazioni da due miscele di filamento PEEK in doppia estrusione sulla stampante 3D industriale Zortrax Endureal. Dopo quasi un anno di ricerca e sforzi di sviluppo, è stato raggiunto un traguardo importante. Sul Zortrax Endureal sono stati fabbricati con successo i primi prototipi di parti in composito realizzate con PEEK standard e PEEK elettricamente conduttivo sperimentale sviluppato dall’ESA.

La tecnologia di doppia estrusione LPD Plus utilizzata in Zortrax Endureal è stata tradizionalmente utilizzata per stampare strutture di supporto con materiale diverso dal modello stesso. Tuttavia, nel settore aerospaziale, c’è una crescente domanda di parti composite di fascia alta stampate in 3D su due polimeri ad alte prestazioni. Questo è esattamente ciò che è stato appena ottenuto. Per evidenziare ciò che è possibile realizzare con questa nuova soluzione, gli ingegneri Zortrax hanno utilizzato la miscela sperimentale ESA di PEEK elettricamente conduttivo in combinazione con PEEK puro per stampare modelli proof-of-concept con semplici funzioni di trasferimento dati e elettricità su Zortrax Endureal.

– La riduzione del peso è sempre uno degli obiettivi di progettazione chiave nell’ingegneria aerospaziale e può essere eseguita
costruendo parti che servono a più scopi contemporaneamente. In un aeroplano o veicolo spaziale standard, è necessario includere sia elementi strutturali che cablaggi responsabili del trasferimento di energia o dati tra i vari sistemi. Questo è ciò che miriamo a risolvere con la stampa 3D di componenti in PEEK con percorsi elettricamente conduttivi. In questo modo, le parti strutturali possono allo stesso tempo eseguire funzioni di trasferimento di elettricità o dati senza penalizzare il peso per cavi aggiuntivi. Immagina di fondere una solida lastra di acciaio che funzioni anche come connettore USB. Questo è ciò che Endureal può fare con i polimeri ad alte prestazioni – afferma Michał Siemaszko, Head of Research and Development di Zortrax S.A.

La stampa di modelli compositi è stata resa possibile perché le straordinarie specifiche dell’Endureal sono state ulteriormente migliorate. Il team di ingegneri Zortrax è riuscito ad aumentare la rigidità del sistema di estrusione che si è tradotta in una precisione dimensionale ancora migliore.
La temperatura massima di estrusione è ora di 480 ° C. Le temperature massime nella camera di stampa e sulla piattaforma di stampa possono raggiungere rispettivamente i 200 ° C e 220 ° C, per ridurre ulteriormente la deformazione e il restringimento dei materiali ad alte prestazioni. Anche la stampa di parti composite di due materiali ha richiesto modifiche innovative sia nel firmware che nel software.

– La tecnologia che stiamo sviluppando apre un percorso chiaro per utilizzare Zortrax Endureal per la stampa 3D di componenti intelligenti con circuiti elettrici integrati, il tutto mantenendo le eccellenti proprietà termiche e meccaniche dei polimeri ad alte prestazioni come il PEEK. Ciò renderà questa stampante uno strumento potente nelle mani di ingegneri e designer che lavorano per applicazioni esigenti e di fascia alta come automobilistica, aerospaziale e spaziale. Ci aspettiamo inoltre che soluzioni innovative sviluppate in progetti come questo raggiungano rapidamente le nostre stampanti 3D a livello di produzione – afferma Rafał Tomasiak, CEO di Zortrax S.A.

Tutte le modifiche e i miglioramenti apportati al design della stampante per consentire la stampa 3D a doppia estrusione utilizzando PEEK puro e PEEK conduttivo sviluppati dall’ESA sono già implementati su tutta la linea in tutte le macchine Endureal disponibili in commercio.
I clienti possono essere certi che le stampanti che hanno ordinato saranno pronte per stampare modelli compositi dopo un semplice aggiornamento del software quando la tecnologia raggiungerà il livello di produzione.

* Il punto di vista qui espresso non può in alcun modo essere interpretato in modo da riflettere l’opinione ufficiale dell’Agenzia spaziale europea.

Zortrax Endureal

Zortrax Endureal è una stampante 3D LPD Plus industriale di terza generazione progettata per l’elaborazione ad alta polimeri ad alte prestazioni come Z-PEI 9085 e materiali a base di PEEK con caratteristiche termiche e meccaniche proprietà paragonabili alle leghe metalliche. Ha un ampio spazio di costruzione di 400 x 300 x 300 mm.
La macchina è suddivisa in tre zone termicamente isolate: il vano del filamento, il vano dell’estrusore e la camera di stampa. La temperatura massima di estrusione è 480 ° C, la piattaforma di costruzione in alluminio ricoperta da una pellicola PEI si riscalda fino a 220 ° C e la temperatura in la camera di stampa può essere definita con precisione dall’utente fino a 200 ° C.