CEAD, azienda olandese specializzata in sistemi di stampa 3D di grande formato a pellet, sta integrando in modo strutturato il riciclo dei termoplastici rinforzati all’interno dei propri processi di produzione additiva. Il punto di partenza è il processo LFAM basato su estrusione di pellet, che CEAD utilizza per realizzare stampi, prototipi e componenti strutturali a scala reale per settori come nautica, automotive, energia e architettura.
Pellet extrusion e LFAM: perché è adatta al riciclo
La tecnologia di CEAD si basa su estrusori a vite per pellet termoplastici montati su portali o robot industriali, capaci di raggiungere portate elevate e di lavorare granuli rinforzati con fibre corte. Il pellet extrusion consente di utilizzare direttamente granuli standard dell’industria delle materie plastiche, meno costosi dei filamenti e disponibili in un’ampia gamma di polimeri, dai tecnopolimeri ai compositi. Questo schema si presta in modo naturale all’uso di materiali riciclati, sia sotto forma di granuli rigenerati sia come macinato proveniente da scarti di stampa e prototipi dismessi.
Dalla stampa allo scarto: raccolta e triturazione
Nel contesto di produzione reale, i sistemi LFAM generano diversi tipi di scarti: prove di stampa, pezzi difettosi, prototipi non più necessari e porzioni di strutture di supporto. CEAD ha introdotto soluzioni di triturazione che riducono questi pezzi in scaglie omogenee, con dimensioni calibrate per non ostruire tubazioni e tramogge degli estrusori e per facilitare i processi di regranulazione. Questo approccio permette di trattare in modo sistematico anche materiali complessi, come termoplastici rinforzati con vetro o fibra di carbonio, che altrimenti verrebbero avviati a smaltimento.
Regranulazione: dai flakes ai nuovi pellet per la stampa
Una volta ottenute le scaglie, CEAD e i partner di ricerca sperimentano processi di regranulazione per trasformare gli scarti triturati in nuovi pellet adatti all’estrusione. Le fasi tipiche includono selezione e pulizia del materiale, miscelazione con eventuali polimeri vergini o additivi e passaggio in estrusori di compounding che producono nuovamente granuli calibrati per dimensione e contenuto di fibra. I primi test indicano che i compositi termoplastici con fibre corte, una volta riciclati meccanicamente, possono essere reimmessi nel processo di stampa a pellet mantenendo proprietà adeguate per applicazioni strutturali non critiche e per stampi o attrezzature di produzione.
Compatibilità con granuli biocompositi e materiali circolari
Parallelamente al riciclo meccanico, CEAD amplia la gamma di materiali compatibili con i propri sistemi LFAM includendo biocompositi e formulazioni a basso impatto ambientale. In collaborazione con fornitori di granuli a base di fibre di cellulosa, l’azienda ha dimostrato la possibilità di ottenere pezzi robusti, lavorabili e riciclabili senza ricorrere a fibre di vetro o di carbonio. Questi materiali offrono vantaggi come minore impatto ambientale, buona resistenza all’esterno e facilità di post‑processo, rafforzando la strategia di CEAD verso una produzione additiva più sostenibile e orientata all’economia circolare.
Benefici per stampi, nautica e automotive
Le applicazioni tipiche dei sistemi CEAD includono stampi per compositi, componenti per imbarcazioni, elementi strutturali per automotive e parti architettoniche di grandi dimensioni. Integrare riciclo e materiali biobased in questi flussi permette di ridurre il consumo di materia prima vergine, contenere i costi di produzione e limitare l’impatto ambientale complessivo, soprattutto nelle fasi di sviluppo prodotti caratterizzate da iterazioni e prototipi multipli. Allo stesso tempo, l’uso di pellet riciclati e biocompositi è reso possibile dalla capacità degli estrusori CEAD di gestire granuli rinforzati e miscele complesse, mantenendo tassi di deposizione elevati e tempi di produzione compatibili con l’industria.
Verso un workflow a ciclo chiuso per i termoplastici rinforzati
L’integrazione di triturazione, regranulazione e materiali alternativi all’interno dell’ecosistema CEAD rappresenta un passo concreto verso un workflow a ciclo chiuso per i compositi termoplastici in stampa 3D di grande formato. La combinazione tra riduzione degli scarti, reimpiego degli stessi come feedstock e uso di biocompositi consente di affrontare in modo pragmatico il tema della sostenibilità in un ambito che utilizza volumi significativi di materiale per ogni pezzo. Per i clienti industriali, questo si traduce nella possibilità di progettare processi produttivi in cui la gestione del materiale diventa parte integrante di una strategia di efficienza e responsabilità ambientale.
