Introduzione alla stampa 3D su larga scala nel settore navale
Negli ultimi anni la stampa 3D si è affermata come alternativa alle tecniche tradizionali per la realizzazione di scafi e componenti di imbarcazioni, grazie alla possibilità di produrre geometrie complesse senza costosi stampi. Tra i protagonisti di questo sviluppo figurano CEAD B.V., azienda olandese specializzata in impianti di stampa a pellet di grande formato, e DIPROmat GmbH, società tedesca esperta in materiali polimerici, supportate da ROTFELD-Consulting.
Limiti dei materiali termoplastici convenzionali
Le imbarcazioni costruite con fibre di vetro e resina poliestere garantiscono ottima robustezza, ma risultano ingombranti e difficili da riciclare. Alternative quali il polietilene ad alta densità (HDPE) presentano densità più contenuta e facilità di riciclo, ma mostrano problemi di deformazione, tagli di tensione e bassa resistenza agli urti, soprattutto in pezzi di grandi dimensioni soggetti a variazioni termiche.
Sviluppo di CEAD HDPro
Per superare questi vincoli DIPROmat ha formulato CEAD HDPro, un poliolefinico rinforzato con fibre di vetro appositamente ottimizzato per il pellet printing di CEAD. Il materiale mantiene compatibilità con le attuali reti di riciclo di PE e PP, può essere saldato termicamente e si integra con fili di saldatura dello stesso polimero per eliminare punti deboli nelle giunzioni.
Tecnologia di processo
Sui sistemi pellet di CEAD, che sfruttano granuli anziché filamenti, CEAD HDPro viene estruso in modo continuo attraverso ugelli riscaldati. Il controllo dei parametri di deposizione consente di orientare le fibre lungo traiettorie calcolate per resistere ai carichi tipici di carena e strutture di coperta, garantendo elevata stabilità dimensionale e minima assorbenza d’acqua.
Proprietà meccaniche e termiche
Grazie all’incorporazione di fibra di vetro, CEAD HDPro raggiunge valori di modul di elasticità superiori del 40% rispetto all’HDPE standard, mentre l’energia di impatto a -20 °C rimane maggiore rispetto a quella del materiale non rinforzato a temperatura ambiente. Tale combinazione di rigidità e tenacità è essenziale per componenti sollecitati da onde e vibrazioni durante la navigazione.
Applicazioni e benefici operativi
Imbarcazioni da diporto, scafi professionali e moduli accessori come scalette, gavoni e supporti per strumenti di bordo trovano in CEAD HDPro un’opzione più leggera, con riduzione dei tempi di assemblaggio e risparmio sui costi di stoccaggio dei materiali. Dal cantiere navale al refitting di yacht, la stampa diretta elimina la necessità di stampi e dime, favorendo prototipazione e piccole serie.
Sostenibilità e circolarità
L’inserimento di CEAD HDPro nella filiera di riciclo di poliolefine si allinea alle politiche di economia circolare. Avere un unico polimero per parti, giunzioni e scarti facilita il recupero e la rigenerazione dei granuli, riducendo l’impatto ambientale e l’uso di materie prime vergini.
