Insight Polymers & Compounding ha introdotto una nuova linea di masterbatch termoplastici contenenti nanotubi di carbonio (CNT), progettati per migliorare in modo significativo le proprietà meccaniche dei materiali impiegati nella produzione additiva e in altri settori industriali. La gamma è stata presentata nel corso del Compounding World Expo 2024, suscitando interesse per il potenziale di applicazione in ambiti in cui sono richieste elevate prestazioni strutturali e funzionali.
Struttura dei masterbatch e materiali compatibili
I masterbatch sviluppati da Insight Polymers contengono fino al 15% in peso di CNT, una concentrazione che consente l’ottenimento di formulazioni finali con una percentuale compresa tra il 2% e il 7%, a seconda delle necessità. La gamma di polimeri attualmente supportata include polipropilene (PP), PETG, e diverse poliammidi (PA 6, PA 66, PA 12), oltre al PPS (polifenilensolfuro), rendendo i composti compatibili con una varietà di tecnologie di produzione, tra cui anche la stampa 3D a estrusione.
I risultati ottenuti variano in base alla combinazione tra tipo di polimero e percentuale di CNT. In particolare, le proprietà meccaniche come la resistenza alla trazione e la rigidità possono migliorare in un intervallo compreso tra il 20% e il 100%, mantenendo al contempo buoni livelli di resistenza all’impatto. Questo aspetto è cruciale per evitare che l’incremento di rigidità comporti fragilità o difficoltà nella lavorazione.
Personalizzazione dei materiali in base alle esigenze del cliente
Insight Polymers ha confermato la possibilità di sviluppare formulazioni su misura per specifiche esigenze applicative. In funzione del progetto, l’azienda è in grado di modulare sia il tipo di matrice polimerica che il livello di carica di CNT, offrendo una soluzione personalizzata per ogni contesto produttivo.
Questa flessibilità risponde a una richiesta sempre più diffusa di materiali ingegnerizzati, in grado di fornire prestazioni precise in termini di comportamento meccanico, conduttività elettrica, lavorabilità e compatibilità con tecnologie additive o tradizionali.
Effetti sui materiali: leggerezza, rigidità e conduttività elettrica
Uno degli aspetti più rilevanti dei CNT è la loro capacità di migliorare le prestazioni dei materiali senza aumentare significativamente il peso. La bassa densità, combinata con un’alta efficienza meccanica, consente infatti di ottenere componenti leggeri e resistenti, caratteristiche molto apprezzate nei settori in cui la riduzione del peso è un requisito progettuale fondamentale.
Un ulteriore beneficio è rappresentato dalla conduttività elettrica: anche a bassi livelli di riempimento, i CNT sono in grado di formare una rete conduttiva all’interno della matrice polimerica, rendendo questi materiali adatti per applicazioni antistatiche (ESD), contenitori per componenti elettronici, caricatori elettrostatici e parti coinvolte in processi di rivestimento e verniciatura in cui l’elettricità statica rappresenta un problema operativo.
Impiego nella stampa 3D: verso componenti funzionali e strutturali
Nel campo della stampa 3D, l’introduzione di questi masterbatch a base CNT apre la strada alla produzione di componenti funzionali con requisiti elettrici e meccanici specifici, superando i limiti prestazionali dei filamenti tradizionali.
L’integrazione di proprietà strutturali avanzate con la capacità di condurre elettricità consente di realizzare parti complesse in un unico materiale, evitando accoppiamenti tra più componenti o l’utilizzo di tecniche di post-lavorazione. Questo approccio semplifica i cicli produttivi e migliora l’efficienza nella produzione di elementi destinati ad applicazioni tecniche.
Settori di applicazione: automotive, elettronica e sistemi leggeri
Tra i settori più promettenti per l’applicazione di questi nuovi materiali ci sono l’industria automobilistica, l’elettronica di consumo e i sistemi aeromobili leggeri, come i droni. In tutti questi ambiti, la combinazione di leggerezza, resistenza e funzionalità elettrica rappresenta un criterio chiave per la scelta dei materiali, specialmente quando si intende integrare più funzioni in un unico pezzo stampato.
