Il contesto tecnologico e l’innovazione introdotta
Un gruppo di ricercatori del settore additive manufacturing ha sviluppato un sistema per il monitoraggio in tempo reale della stampa 3D basata su Direct Ink Writing (DIW) di termoreattivi. Questo setup consente di acquisire dati termici e geometrici durante la deposizione, abilitando controlli immediati e adattamenti dinamici ai parametri di stampa.
Obiettivi principali del sistema
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Garantire uniformità dimensionale e qualità delle microstrutture, fondamentali nei materiali sensibili alla temperatura.
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Ridurre sovra-trasformazioni, warping o difetti strutturali tipici dei termoplastici viscoelastici e derivati da catene reticolate termoreattive.
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Permettere una feedback loop automatizzato: in presenza di deviazioni, il sistema modifica parametri come temperatura, velocità o portata dell’estrusione per riallinearsi ai target desiderati.
Tecniche e strumenti adottati
Il sistema sfrutta una combinazione di:
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Sensori termici ottici posizionati strategicamente per acquisire la distribuzione della temperatura durante l’estrusione.
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Altoparlanti o vibrazioni acustiche modulanti, impiegati per modellare il menisco del materiale liquido, modulando fluidità e raffreddamento e consentendo strutture più stabili durante la solidificazione
Applicazioni e vantaggi attesi
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Ideale per produzione di scaffolds protesici, filtri termoreattivi, sensori ambientali o componenti soft-robotic, dove la precisione geometrica e la funzione responsiva al calore sono essenziali.
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Migliora l’affidabilità e riproducibilità nei materiali sensibili al profilo termico.
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Favorisce lo sviluppo di sistemi additivi smart, capaci non solo di stampare, ma anche di caricare intelligenza di processo e reagire alle condizioni in tempo reale.
Scenario integrato nel panorama della stampa 3D intelligente
Questo sistema si inserisce in un trend crescente a favore della manufacturing additiva predittiva e adattativa, già sperimentato in altri ambiti, come:
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Monitoraggio in tempo reale nei processi di fusione laser (L-PBF) con feedback destrutturanti ([stamparein3d.it – controllo in tempo reale DIW?], [Carnegie Mellon – IA & metalli]).
L’evoluzione verso un controllo di produzione dinamico e multidimensionale sta consentendo una transizione da prototipazione a produzione di alta qualità, funzionale e affidabile.
