Malta, il progetto SPELL3D rivoluziona la stampa 3D con i pellet

Filamento per stampante 3D.

La stampa 3D continua ad ampliare le possibilità di progettazione e produzione. Dalla prototipazione rapida alla realizzazione di geometrie complesse e personalizzate, promette di cambiare il modo in cui progettiamo e produciamo. Finora, nonostante tutte le sue potenzialità, la tecnologia non è stata ampiamente utilizzata nella produzione industriale. I principali ostacoli sono il costo e la preparazione dei materiali di stampa.

La maggior parte delle stampanti 3D desktop di consumo utilizza il filamento plastico: un sottile filo di polimero dalla forma precisa. Mentre i granuli di plastica grezza possono costare appena 3-4 euro al chilogrammo, la loro conversione in filamento può aumentare notevolmente il costo, spesso di un fattore 10. Ogni fase produttiva aggiuntiva, come riscaldamento, estrusione, avvolgimento e confezionamento, consuma energia e aumenta il costo prima ancora che inizi la stampa.

Questa è una delle sfide che il progetto SPELL3D sta affrontando. Guidato dai ricercatori dell’University of Malta, SPELL3D sta sviluppando una stampante 3D desktop compatta che elimina l’uso del filamento. Al suo posto, alimenta la stampante direttamente con granuli di plastica grezza, gli stessi utilizzati nella produzione industriale su larga scala. L’obiettivo è ridurre i costi e ampliare la scelta dei materiali stampabili.

La stampa 3D alimentata a granuli esiste già sotto forma di grandi macchine industriali note come sistemi di fabbricazione a granuli fusi (FGF). Ma queste stampanti si basano su lunghi estrusori a vite, che sono ingombranti, costosi e non adatti a configurazioni più piccole.

Confronto schematico tra fabbricazione a granuli fusi (FGF), fabbricazione a filamento fuso (FFF) e il sistema di stampa 3D SPELL3D di nuova sviluppo. Immagine generata con AI – Gazzetta di Malta

SPELL3D adotta un approccio più semplice. Anziché utilizzare una vite per comprimere e fondere i granuli, il sistema li convoglia in una camera di riscaldamento compatta in modo controllato. Questo design senza vite si traduce in un estrusore più piccolo e leggero, ben adatto ad applicazioni desktop e modulari. Tuttavia, la semplificazione della meccanica introduce nuove sfide. I granuli variano di dimensione e non si alimentano in modo prevedibile come il filamento. Per affrontare questo problema, il team ha sviluppato un sistema di alimentazione modulare e un sistema di controllo termico per mantenere un flusso uniforme, una distribuzione bilanciata del calore e una qualità costante.

Rispetto alle stampanti 3D a filamento (FFF) e ai sistemi industriali a granuli/vite (FGF), SPELL3D offre una via di mezzo. Combina la flessibilità dei materiali e il basso costo dei sistemi FGF, mantenendo la forma compatta e la facilità d’uso delle stampanti 3D desktop FFF. Il progetto è ancora in corso e mira a costruire una piattaforma flessibile e a basso costo, utile per la formazione, la ricerca e la produzione.

Riducendo la complessità dell’hardware e dando agli utenti maggiore controllo sulla scelta dei materiali, SPELL3D punta a spingere la stampa 3D oltre gli esperimenti di laboratorio, verso applicazioni pratiche e reali.

SPELL3D è una collaborazione con la University of Malta e il partner industriale Invent3D, finanziata da Xjenza Malta attraverso il programma FUSION: R&I Technology Development Programme (R&I-2022-010-T). Per saperne di più: https://spell3d.com.

Sarah Delia è research support officer II presso il Department of Industrial and Manufacturing Engineering. Arif Rochman e Pierluigi Mollicone sono professori al Department of Industrial and Manufacturing Engineering, University of Malta. Mollicone è anche professore al Department of Mechanical Engineering ed Evan Dimech è docente al Department of Electronic Systems Engineering. David Sciberras è chief executive officer e cofondatore di Invent 3D Ltd.

Fonte: Times of Malta: https://timesofmalta.com/article/spell3d-advancing-3d-printing-pellet-extrusion-technology.1133029

Immagine generata con AI – Gazzetta di Malta