Portogallo: gli spettacoli in composito di Cork 3D Printing promettono di migliorare le schiume poliuretaniche
Nel documento ” Schiume composito di sughero / poliuretano stampato in 3D ” , gli autori N. Gama, A. Ferreira e A. Barros-Timmons approfondiscono ulteriormente il mondo dei materiali avanzati per prestazioni migliori nelle applicazioni termiche. Qui, esplorano l’uso del sughero nella creazione di un composito di stampa 3D per schiume PU, spesso utilizzato nell’isolamento, compresa la schiuma “spruzzata sul posto”, popolare grazie a:
Bassa conduttività
Elevata stabilità meccanica
Buona stabilità chimica
A causa della bassa conduttività termica, gli autori affermano che le schiume PU sono più propense a offrire resistenza nelle applicazioni richieste e possono essere controllate per funzionalità specifiche regolando il modo in cui i pori vengono riempiti tramite reagenti, rendendo tali prodotti utili nell’industria aerospaziale e automobilistica sia per assorbimento del suono e dell’impatto.
Materiali come il sughero possono anche essere utilizzati per ridurre ulteriormente la conduttività termica e agire come agente di smorzamento, e sono stati trovati efficaci anche in precedenti studi in forma liquida. Con l’avvento della stampa 3D e della produzione additiva, è possibile produrre una varietà di nuove geometrie e in molti nuovi materiali, compresa una vasta gamma di materiali compositi oggi. TPU (Pearlthane 11H94) è stato utilizzato in questo studio, con residui di polvere di sughero. Il materiale composito è stato miscelato per creare un filamento, quindi utilizzato per fabbricare le forme PU con una stampante 3D Chronic Anycubic .
I ricercatori hanno scoperto che il tappo aveva un “effetto pronunciato” sul filamento; tuttavia, aumentando la quantità di residui di sughero, si accorsero che il filamento diventava “più ruvido”, suggerendo “insufficiente impregnazione” del tappo.
“Tuttavia, non sono stati osservati vuoti, che sono noti per essere punti di partenza di guasto materiale sotto stress, indicando una buona bagnabilità del tappo da parte del TPU”, hanno affermato i ricercatori.
Il tappo riduce anche la resistenza delle proprietà di trazione nei campioni di schiuma stampata in 3D, con gli autori che riportano una riduzione fino al 15%. Mentre sottolineano che questo “suggerisce prestazioni di legame inferiori”, il legame tra i due strati non può essere compromesso in quanto le schiume sono più vulnerabili allo stress da compressione. Per questo motivo, il team non si aspetta che la tensione massima e l’allungamento a rottura causino alcun difetto nelle prestazioni dei campioni di schiuma stampata in 3D.
“Dai risultati ottenuti, è stato osservato che la presenza di sughero influenza la morfologia delle schiume risultanti, portando a scheletri più ruvidi e alla presenza di vuoti nei montanti delle schiume di PU risultanti. A causa della presenza di sughero e della presenza di vuoti, le schiume risultanti presentavano una densità inferiore, una conduttività termica inferiore e si dimostravano più flessibili. Inoltre, l’aggiunta di sughero non ha influenzato la stabilità termica dei compositi e, nonostante influire sulle prestazioni di incollaggio strato-strato, potrebbe non comprometterne l’applicazione “, hanno concluso i ricercatori.
“Oltre alle loro proprietà di isolamento termico, il loro comportamento elastomerico suggerisce che le schiume stampate in 3D prodotte possono essere utilizzate come isolamento termico, assorbimento acustico o materiali di smorzamento. Inoltre, i progressi nella tecnologia di stampa 3D possono aumentare il valore aggiunto delle schiume stampate in 3D, ad esempio in applicazioni mediche come la cura delle ferite o gli ausili chirurgici. Tuttavia, sarebbero necessari test di compatibilità approfonditi. “
