Introduzione al processo di stampa 3D fibrorinforzata
Fabheads, impresa indiana specializzata in tecnologie di manifattura additiva, ha applicato la stampa 3D con fibre continue per realizzare componenti destinati all’industria aerospaziale. Nel caso d’uso affrontato, l’obiettivo consisteva nella produzione di un elemento strutturale per un velivolo senza pilota (UAV) che garantisse elevata resistenza meccanica riducendo al minimo il peso.
Esigenze di progetto
Nella progettazione di un UAV, il rapporto tra massa e resistenza è un parametro critico. Componenti in alluminio avrebbero comportato un incremento di peso non compatibile con l’autonomia richiesta, mentre le tecniche tradizionali di laminazione dei compositi avrebbero esteso i tempi di lavorazione e aumentato i costi, senza offrire il livello di personalizzazione strutturale necessario.
Tecnologia di Fabheads e materiali impiegati
La soluzione di Fabheads integra fibra di carbonio continua in una matrice polimerica, depositata strato dopo strato tramite estrusione controllata. Le traiettorie delle fibre vengono ottimizzate in base alle sollecitazioni previste, garantendo rinforzo solo nelle aree ad alto carico e riducendo la massa superflua.
Risultati ottenuti
-
Dimezzamento del peso: il componente è risultato circa il 60 % più leggero rispetto a un corrispondente in alluminio.
-
Incremento della resistenza: la capacità di carico ha superato di tre volte quella di elementi in compositi laminati con procedure convenzionali.
-
Riduzione dei tempi di produzione: la stampa additiva ha ridotto la durata del processo del 40 %, favorendo iterazioni rapide durante le fasi di prototipazione.
Impatto operativo
L’elemento stampato da Fabheads è stato integrato sul velivolo senza necessità di modifiche strutturali. La diminuzione del peso ha consentito un aumento dell’autonomia di volo, mentre la maggiore robustezza ha migliorato la resistenza a vibrazioni e condizioni ambientali critiche. Inoltre, la standardizzazione del processo additivo ha contribuito a ridurre i costi per unità.
Orizzonti applicativi
Oltre al settore aerospaziale, la tecnologia fibrorinforzata di Fabheads trova impiego nei comparti difesa e automotive, dove la combinazione di leggerezza e prestazioni meccaniche è decisiva. La possibilità di realizzare geometrie complesse su richiesta permette di ottenere componenti funzionali con un ottimale rapporto tra massa e resistenza.
