Un nuovo processo di stampa 3D basato sull’elettrofotografia da TH Köln e mz Toner Technologies

TH Köln: Il team di ricerca sviluppa processi di stampa 3D da utilizzare nello spazio


Un team di ricerca del TH Köln sta ora lavorando con la società mz Toner Technologies per sviluppare un nuovo processo di stampa 3D basato sull’elettrofotografia, che, tra le altre cose, dovrebbe consentire la stampa nello spazio.

Elettrofotografia in cui un cosiddetto tamburo fotografico all’interno della stampante è completamente carico elettricamente. Un raggio laser quindi riproduce il motivo da stampare su questo tamburo cancellando selettivamente le cariche elettriche. Il colorante si attacca al tamburo dove rimangono le cariche. Questo viene trasferito sulla carta e quindi crea l’immagine che alla fine è visibile.

Basandosi su questo, un gruppo di ricerca guidato dal Prof.Dr. Danka Katrakova-Krüger ha utilizzato un processo di stampa 3D elettrofotografica nel laboratorio per i materiali dell’Istituto di ingegneria meccanica generale del TH Köln. Il concetto: il componente da produrre viene prima creato utilizzando il software”tagliato” in diversi strati sottilissimi. Al posto del colorante vengono utilizzate particelle polimeriche, cioè plastica. Da uno a dieci strati, che hanno uno spessore di pochi micrometri, possono essere stampati uno sopra l’altro su una pellicola di supporto e pre-consolidati da un rullo. Al fine di realizzare completamente il componente desiderato, nella seconda fase del processo molte di queste confezioni di strati precedentemente stampate vengono collegate tra loro con l’ausilio di una pressa riscaldante. Il partner di cooperazione mz Toner Technologies sta sviluppando un prototipo della stampante 3D.

Usa nello spazio
Le plastiche sono particolarmente adatte ai viaggi nello spazio perché pesano poco e allo stesso tempo possono sopportare carichi meccanici. È una sfida particolare implementare il processo elettrofotografico in modo tale da poter essere utilizzato nonostante la mancanza di gravità. La stampa 3D in loco avrebbe dei vantaggi per i viaggi spaziali: non tutti i pezzi di ricambio che potrebbero essere necessari durante una spedizione dovrebbero essere portati con te. Potrebbero essere realizzati in loco secondo necessità. Ciò consente di risparmiare spazio e peso. Gli scienziati del TH Köln sono in uno scambio con l’ Agenzia spaziale europea (ESA) per quanto riguarda l’uso nello spazio .

Alternativa al processo di stampaggio a iniezione
Fino ad ora, i processi di stampa 3D convenzionali non potevano competere con il processo di stampaggio a iniezione ampiamente utilizzato in termini di velocità; che potrebbe cambiare con la nuova tecnologia. Perché per lo stampaggio a iniezione sono necessari stampi costosi, in modo che l’inizio della produzione rallenti e valga la pena solo quando viene raggiunto un certo numero di articoli. Il processo elettrofotografico invece non necessita di stampi e consente comunque un numero elevato di pezzi.

“La stampa 3D con l’elettrofotografia è adatta a tutti i gruppi di materiali come plastica, metalli e ceramica, consente di risparmiare peso, ha aumentato la velocità e offre un’enorme libertà di progettazione come l’uso più generoso dei colori”, afferma Katrakova-Krüger. Con altri materiali esiste anche un altro potenziale campo di applicazione: il mercato degli elettrodomestici e degli elettrodomestici, che in precedenza ha utilizzato lo stampaggio a iniezione per la fabbricazione di elettrodomestici e dei loro componenti.

Il progetto è finanziato dal Ministero Federale dell’Economia e dell’Energia nell’ambito del “Programma Centrale di Innovazione per le PMI” e ha una durata di due anni.

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