Brevetto: fibra di carbonio continua nei pezzi in resina stampati in 3D
Chi ha depositato il brevetto e cosa introduce
L’Università del Colorado ha ottenuto il brevetto internazionale WO-2025217022 A1 (“Continuous fiber reinforced photo sensitive polymer 3D printing”), che descrive un sistema ibrido capace di inserire fibre continue (es. fibra di carbonio) dentro resine fotosensibili durante la stampa, generando parti dense, con alta qualità superficiale e rinforzo strutturale lungo traiettorie programmate. In pratica, porta il concetto delle fibre continue—finora tipico dell’FFF—nel mondo della stampa a resina.
Come funziona (ciclo di stampa e “tack” UV)
Il processo prevede:
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polimerizzazione UV di un nuovo strato di resina;
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deposizione selettiva della fibra continua tramite una seconda testina;
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“tack” istantaneo con UV montato sull’ugello per fissare la fibra;
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riflusso di resina e polimerizzazione completa dello strato.
La fibra è pre-impregnata con una guaina (sheath) ottenuta bagnando il filamento in resina e pre-curandolo a stato gel: in questo modo si ancora durante la deposizione e integra perfettamente nel successivo cure totale.
Perché è rilevante (resina vs termoplastico)
Portare la fibra continua nella fotopolimerizzazione apre combinazioni materiale-processo che l’FFF non copre: ad esempio resine ad alta temperatura o con proprietà dielettriche definite, mantenendo resistenza meccanica elevata grazie al rinforzo continuo. La letteratura mostra che l’uso di resine UV a due stadi o di approcci non-planari può migliorare ulteriormente incollaggio interlaminare e percorsi fibra, ampliando le prestazioni dei compositi stampati.
Confronto con tecnologie affini e stato dell’arte industriale
Nel mondo FFF, player come Markforged (CFF) e Continuous Composites (CF3D/CC3D) già depositano fibre continue dentro matrici termoplastiche o termoindurenti fotoinduribili; tuttavia, il nuovo brevetto dell’Università del Colorado è specifico per la stampa a resina, con testina fibra dedicata e gestione del cure UV in linea. Sul fronte IP/mercato, il segmento è molto attivo (cause legali e nuovi brevetti), segnale che la commercializzazione di sistemi resin-based con fibra continua è un passo plausibile.
Applicazioni possibili
Componenti aerospaziali e meccanici che richiedono elevato rapporto rigidità/peso, con geometrie complesse e finitura superficiale “da resina”. Se si impiegano fibre conduttive, il layout della fibra potrebbe anche fungere da traccia elettrica integrata nel corpo in resina, semplificando sottogruppi funzionali (strutturali + elettrici). Al momento non risultano prodotti commerciali basati specificamente su questo brevetto; la via preferita è un trasferimento tecnologico o collaborazione con costruttori di stampanti/compositi.
