SABIC & Local Motors analizzano la stampabilità delle parti LFAM riciclate nello studio di fattibilità
SABIC e Local Motors hanno stabilito che fino al 100% del materiale dalla post-produzione di parti di produzione additiva di grande formato (LFAM) può essere riutilizzato in LFAM e altri processi.
Le aziende sono arrivate a questa conclusione dopo aver condotto uno studio di fattibilità che ha analizzato la stampabilità e le proprietà meccaniche del composto rinforzato LNP THERMOCOMP AM di SABIC dopo essere stato stampato, bonificato, macinato e rilavorato in forma di pellet. Hanno intrapreso questo studio nel tentativo di identificare un “percorso fattibile verso la circolarità e un ciclo di vita esteso per i materiali” utilizzati all’interno dello spazio LFAM. Dopo aver concluso la ricerca, i partner ritengono che sia necessario più lavoro per colmare le lacune esistenti nella catena di processo per il riutilizzo dei rottami LFAM e chiedono ad altre aziende LFAM di unire i loro sforzi in corso.
Il recupero di parti e scarti della post-produzione LFAM è considerato un processo complesso che include l’individuazione, la raccolta e il trasporto di parti di grandi dimensioni in una struttura con la capacità di pulire, tagliare, rimacinare e riutilizzare il materiale. C’è anche il potenziale degrado dei materiali LFAM mentre si muove attraverso più cicli di calore.
Nello studio SABIC-Local Motors, le aziende hanno valutato sei varianti del composto LNP THERMOCOMP AM, con campioni contenenti 0, 15, 25, 50, 75 e 100% di contenuto ritrattato. Ogni campione è stato utilizzato per stampare un esagono a parete singola ed è stato monitorato per le variazioni di produttività e velocità di fusione sulla macchina Big Area Additive Manufacturing di Cincinnati Inc. Si dice che tutti i campioni siano stati stampati bene, con una superficie liscia e lucida e strati diritti e uniformi che non hanno mostrato problemi con il flusso di materiale. Per valutare le proprietà meccaniche, i campioni sono stati tagliati da ciascuna parte esagonale, prima di essere testati per le proprietà di trazione utilizzando il metodo di prova D638 come linea guida e modulo di flessione utilizzando un test di piegatura a tre punti seguendo un metodo di prova ASTM D-790 modificato. I risultati hanno mostrato “eccellenti proprietà di trazione” nei campioni di parti contenenti percentuali minori di rimacinato, “diminuzioni incrementali” nei campioni che includevano percentuali maggiori di rimacinato e una riduzione del 20% delle proprietà di trazione nella direzione X e del 15% in la direzione Z nel campione rimacinato al 100%. Per le proprietà flessionali, si è verificata la stessa tendenza graduale, con un modulo flessionale in calo del 14% in direzione X e del 12% in direzione Z per il campione contenente il 100% di rimacinato.
Pur sottolineando la riutilizzabilità dei trucioli e delle parti LFAM, i partner ritengono che le lacune esistenti nella catena del valore del riciclaggio debbano essere colmate prima che il processo possa diventare fattibile. Considerando questo studio come i “primi passi nella ricerca di una soluzione circolare per l’industria LFAM”, SABIC completerà presto un rapporto contenente dati dettagliati dello studio e ha suggerito che è necessario “un ampio sforzo collettivo da parte della comunità LFAM” per escogitare un metodo economico per raccogliere gli scarti e convertirli in una forma riutilizzabile.
“Con l’accelerazione dell’adozione della produzione additiva di grande formato, è essenziale trovare alternative sostenibili allo smaltimento in discarica di parti stampate di grandi dimensioni”, ha commentato Walter Thompson, Senior Applications Development Engineer, SABIC. “SABIC e Local Motors hanno studiato la praticità dell’utilizzo di materiale di scarto macinato meccanicamente e parti a fine vita generate da LFAM. Il nostro studio ha mostrato un grande potenziale per il riutilizzo di questi materiali e segna un primo passo nel supportare il riutilizzo all’interno della catena del valore”.
“Costruire veicoli di nuova generazione significa abbracciare processi di produzione di nuova generazione”, ha aggiunto Johnny Scotello, Direttore del prodotto tecnico presso Local Motors. “Siamo orgogliosi di lavorare con SABIC per rendere più sostenibile la produzione additiva di grande formato. Portare valore ai pezzi di scarto o alla fine del ciclo di vita è una sfida difficile, ma i risultati di questo studio indicano un futuro luminoso per prodotti sostenibili e circolari”.
