SCULPMAN MIRA A RIDEFINIRE LA STAMPA 3D FDM CON LA NUOVA TECNOLOGIA A UGELLI VARIABILI
Sculpman , una startup di ingegneria con sede in Belgio, ha annunciato la sua nuova “Variable Nozzle Technology” brevettata per far progredire la stampa 3D basata sull’estrusione.
Sostenuto da due anni di ricerca e sviluppo, il nuovo prodotto della testina di stampa dell’azienda mira a combinare velocità e precisione come mai prima d’ora. Funziona scartando la forma convenzionale dell’ugello circolare di dimensioni fisse, che è stato lo standard nella stampa 3D FDM sin dalla sua invenzione, optando invece per un’apertura a variazione continua che deposita piste piatte fino a 10 mm di larghezza.
Secondo Sculpman, la sua innovazione proprietaria può stampare in 3D parti polimeriche resistenti e precise a velocità mai viste prima, riducendo i tempi di stampa da ore a pochi minuti.
L’estrusione di materiale è la tecnologia di stampa 3D più utilizzata, grazie alla sua facilità d’uso, accessibilità e compatibilità dei materiali sempre maggiore. Negli ultimi anni, il processo è stato utilizzato per applicazioni come utensili automobilistici ad alta resistenza, componenti aeronautici non critici e persino parti di materiale rotabile per uso finale. Oltre ai polimeri di base come PLA e ABS, l’estrusione di materiali può ora utilizzare termoplastici tecnici e di livello ingegneristico come il PEEK e persino compositi rinforzati con fibre come il nylon in fibra di carbonio.
Tuttavia, per oltre due decenni, la stampa 3D FDM si è basata in gran parte su ugelli di forma circolare di dimensioni fisse. Le dimensioni degli ugelli più piccole sono ottime per ottenere la precisione, ma stampano troppo lentamente per essere praticabili per parti di grandi dimensioni, mentre gli ugelli più grandi offrono una produttività ma perdono in termini di precisione geometrica.
Secondo Sculpman, questi compromessi sono il risultato delle forme di uscita fisse degli ugelli convenzionali, che producono strati di piste di materiale cilindrico. Poiché l’area di contatto tra queste piste è limitata, la stampa di parti dall’aspetto pulito con un’adeguata adesione dello strato può essere problematica, richiedendo diversi tipi di ugelli (piccoli e grandi) che servono a scopi diversi.
Gerolf Vanacker, co-fondatore di Sculpman, spiega: “Tracce cilindriche posizionate orizzontalmente l’una accanto all’altra producono un motivo a onde. Anche se vengono schiacciati leggermente dall’ugello, l’area in cui entrambi i binari si toccano è ancora piccola, poiché la sezione trasversale di ogni binario è ellittica e solo la sezione centrale dei lati si tocca.
Concepita come un approccio tuttofare, la tecnologia a ugelli variabili di Sculpman elimina le piste cilindriche ed estrude invece piste rettangolari piatte di larghezza variabile. L’ugello stesso può cambiare continuamente le sue dimensioni a metà costruzione, quasi come l’apertura di una fotocamera, e può persino chiudersi completamente per interrompere del tutto il flusso di materiale.
“Se ci pensate, è molto simile a dipingere un quadro”, aggiunge Vanacker. “Se hai bisogno di dettagli elevati, una matita piccola è la scelta migliore. Tuttavia, se è necessario riempire aree più grandi, faresti meglio a usare un pennello largo”.
Il sistema hotend di Sculpman sarà reso disponibile in una configurazione di apertura da 0 a 10 mm con una sezione trasversale di 0,5 mm, consentendo velocità di costruzione fino a 500 cm 3 all’ora. L’attuale design dell’ugello sarà compatibile con filamenti da 2,85 mm, con o senza un sottogruppo dell’unità di estrusione. Sculpman sta anche lavorando a un sistema simile per le materie prime a base di pellet granulari. La tecnologia a ugelli variabili dell’azienda sarà presentata al Formnext 2021 nel padiglione 11, stand D11.
Secondo Vanacker, l’azienda intende rivolgersi ai produttori di macchine nel settore della stampa 3D, anziché ai consumatori finali. Conclude: “Fondamentalmente, siamo aperti alle aziende che vogliono provare la nostra tecnologia e integrarla nei loro sistemi”.
