Zortrax 3D stampa polimero conduttivo super resistente per lo spazio

"Dopo quasi un anno di sforzi di ricerca e sviluppo, abbiamo raggiunto un traguardo importante", secondo Zortrax. "Sono stati fabbricati i primi prototipi di parti composite realizzate in PEEK standard e PEEK elettricamente conduttivo sperimentale sviluppato dall'ESA."

Sostituire i metalli con i polimeri e fare in modo che le strutture facciano più di una cosa sono due modi per risparmiare peso nel settore aerospaziale.

"In un aeroplano o un veicolo spaziale standard, è necessario includere sia elementi strutturali che cavi responsabili del trasferimento di energia o dati tra i vari sistemi", ha affermato Michał Siemaszko, capo della ricerca e sviluppo di Zortrax. “Questo è ciò che intendiamo risolvere con la stampa 3D di componenti in PEEK con percorsi elettricamente conduttivi. In questo modo, le parti strutturali possono allo stesso tempo svolgere funzioni di trasferimento di elettricità o dati senza penalizzare il peso per cavi aggiuntivi. Immagina di fondere una solida lastra di acciaio che funzioni anche come connettore USB ".

Detto questo, il PEEK non è forte come l'acciaio, ma sfida alcune leghe di alluminio.

Il PEEK (polietere etere chetone) è un costoso polimero resistente agli agenti chimici e resistente al vuoto, originariamente inventato da ICI (ora Victrex) oltre 30 anni fa, che è stato sviluppato in diverse forme, alcune delle quali possono funzionare fino a 250 ° C. È notoriamente difficile da stampare poiché, tra le altre cose, si deforma e si restringe a meno che non venga lavorato a temperature elevate attentamente controllate.

La stampante utilizzata era Endureal di Zortrax, una stampante a doppia estrusione che è stata tradizionalmente utilizzata per co-stampare un oggetto e, in un polimero diverso, strutture di supporto per mantenere l'integrità dell'oggetto fino al completamento dell'oggetto.

Per la prova di concetto, una stampante Endureal standard è stata modificata per aumentare la rigidità del sistema di estrusione per una migliore precisione dimensionale, la sua temperatura massima di estrusione è stata aumentata a 480 ° C, la camera di stampa a 200 ° C e la piattaforma di costruzione a 220 ° C. Sono state inoltre necessarie modifiche sia al firmware che al software per stampare il composito a due PEEK.

"Ci aspettiamo che le soluzioni sviluppate in progetti come questo arrivino alle nostre stampanti 3D a livello di produzione", ha affermato Rafał Tomasiak, CEO di Zortrax.

E questo sta già accadendo alle macchine Endureal, che stanno ricevendo gli aggiornamenti hardware per PEEK + PEEK. "I clienti possono essere certi che le stampanti che hanno ordinato saranno pronte per la stampa di modelli compositi dopo un semplice aggiornamento del software quando la tecnologia raggiungerà il livello di produzione", secondo l'azienda.

Stampante 3D Endureal:

• Volume di costruzione 400 x 300 x 300 mm
• Estrusione 480 ° C
• Piattaforma di costruzione a 220 ° C
• Camera a 200 ° C
• Stampa materiali tra cui PEEK e Z-PEI 9085 (polieterimmide)

La ricerca è stata discussa oggi alla conferenza scientifica FabAddComp tenutasi a Lorient, in Francia.