L’uso di biomateriali per una stampa 3D sostenibile non è più una chimera – Rinnovabili

Ricercatori scoprono come identificare automaticamente i parametri di un materiale sconosciuto per una stampa 3D sostenibile

Con un test di 20 minuti le stampanti vengono preparate a una stampa 3D sostenibile

(Rinnovabili.it) – La stampa 3D ha rivoluzionato molteplici settori, ma l’utilizzo diffuso di materiali plastici rende difficile il riciclo dei prodotti ottenuti. La domanda allora è: può esistere una tecnica di stampa 3D sostenibile? Anche se si stanno sviluppando nuovi materiali a base biologica per questa tecnologia, la loro adozione è rallentata dalla necessità di regolare manualmente le impostazioni della stampante 3D per ciascun materiale.

Per stampare un nuovo materiale da zero, in genere è necessario impostare fino a 100 parametri nel software. Questi definiscono il modo in cui la stampante estruderà il materiale mentre fabbrica un oggetto. I materiali comunemente utilizzati, come i polimeri prodotti in serie, hanno stabilito una serie di parametri che sono stati perfezionati attraverso noiosi processi di tentativi ed errori. Ma le proprietà dei materiali rinnovabili e riciclabili possono variare ampiamente in base alla loro composizione, quindi è quasi impossibile creare set di parametri fissi. In questo caso, gli utenti devono impostarli manualmente.

Per risolvere questa sfida, un team di ricercatori internazionali ha sviluppato una stampante 3D in grado di identificare automaticamente i parametri di stampa di un materiale sconosciuto. I dati necessari vengono raccolti attraverso un test di 20 minuti. Poi vengono inseriti in una funzione matematica utilizzata per generare automaticamente i parametri di stampa. Questi parametri possono essere inseriti in un software di stampa 3D standard e utilizzati per stampare con un materiale mai visto prima.

I ricercatori ci sono riusciti utilizzando una stampante 3D capace di acquisire dati e fornire feedback mentre funziona. Hanno poi aggiunto all’estrusore della macchina dei componenti che effettuano misurazioni utili per calcolare i parametri. Una cella di carico misura la pressione esercitata sul filamento di stampa, mentre un sensore di velocità di avanzamento misura lo spessore del filamento e la velocità con cui passa attraverso la stampante. Queste misurazioni possono essere utilizzate per calcolare i due parametri di stampa più importanti, ma difficili da determinare: portata e temperatura.

Il test di 20 minuti che segue questa messa a punto serve a “leggere” temperatura e pressione con diverse portate. A questo punto, i dati raccolti entrano in una funzione che genera i diversi parametri e istruisce la macchina a gestire qualunque tipo di materiale di input. Una simile innovazione potrebbe rivoluzionare la produzione additiva, consentendo l’utilizzo di materiali più sostenibili e riducendo l’impatto ambientale associato alla plastica non riciclabile.