I ricercatori polacchi stanno studiando materiali per applicazioni più esclusive, condividendo i loro risultati nei ” poliuretani termoplastici pubblicati di recente per l’elaborazione delle applicazioni minerarie mediante stampa 3D”.
L’estrazione mineraria è innegabilmente un duro lavoro e i materiali relativi a questo settore devono essere estremamente duri in quanto sono continuamente vulnerabili agli elementi duri, nonché al contatto abrasivo e ai prodotti chimici forti.
Il TPU è comunemente usato a causa di vantaggi come:
Elevata resistenza alla trazione e alla rottura
Livelli di durezza eccellenti e variabili
Alta tensione massima
Eccellente elasticità
Resistenza alla fatica
Bassa deformazione, bassa assorbibilità
Il TPU può essere utilizzato per realizzare diverse parti ad alte prestazioni come tubi, cavi, schermi, nastri trasportatori e altro ancora. Precedenti studi per la fabbricazione di prodotti utilizzati nel settore minerario erano incentrati sullo stampaggio ad iniezione per la produzione, portando i ricercatori a sottolineare gli ovvi limiti dell’uso di modelli che hanno solo uno stampo:
“La tecnologia di stampa 3D in rapido sviluppo negli ultimi anni consente la stampa di elementi personalizzati ad alta precisione, realizzati con materiali termoplastici”, hanno affermato i ricercatori. “In termini di progettazione, tuttavia, è significativo sviluppare e stampare oggetti che presentano proprietà meccaniche paragonabili alle proprietà meccaniche degli oggetti prodotti dai mezzi degli stampi ad iniezione.
“L’uso della stampa 3D per produrre elementi aiuta un minatore nel suo lavoro può essere possibile solo quando i prodotti realizzati saranno resistenti alle condizioni prevalenti in una miniera.”
I ricercatori sono concentrati sul concetto di realizzare una vasta gamma di articoli personalizzati per i minatori, ma sono stati richiesti test per assicurarsi che fossero resistenti alle condizioni difficili e abbastanza forti da resistere all’esposizione all’acqua della miniera.
I ricercatori hanno utilizzato Elastollan 1185A per creare i loro campioni, asciugando il materiale in un forno a convezione e quindi estrudendolo in un estrusore monovite personalizzato.
I ricercatori hanno lasciato i campioni in una camera di invecchiamento, immersi in acqua di miniera sintetica.
“Il processo di invecchiamento è stato eseguito per due, sette e trenta giorni a una temperatura di 70 ° C. La popolazione campione per ogni periodo di invecchiamento era cinque “, hanno spiegato i ricercatori.
I campioni invecchiati sono stati quindi stirati su una macchina di prova universale, insieme ai campioni nativi, con cinque misurazioni effettuate per ciascuno.
Nel complesso, i test hanno dimostrato che l’acqua di miniera sintetica non ha influenzato i campioni, valutando la durezza, le proprietà meccaniche e, infine, esaminando il degrado della struttura in poliuretano (usando uno spettrometro a infrarossi). I ricercatori hanno notato che non vi erano “nuovi picchi” in nessuno dei campioni che avrebbero causato “l’emergere di nuovi gruppi chimici o legami”.
“Riassumendo, si può concludere che i campioni di poliuretano ottenuti dalla stampa 3D sono resistenti all’azione dell’acqua di miniera sintetica e come tali possono essere ampiamente utilizzati in molte branche dell’estrazione mineraria”, hanno dichiarato i ricercatori al termine del loro studio.
