Studio di caso: Nylon AF80

Tradizionalmente, la produzione additiva è stata utilizzata in settori come l'industria automobilistica, l'istruzione o l'architettura, tra gli altri. Tuttavia, questo progetto è stato sviluppato nell'ambito della geologia.

Tomas Feřtek, un ingegnere di ricerca dell'Istituto di Geologia, ha utilizzato la stampa 3D per la produzione di supporti per sensori meccanici, corpi di sensori e motori per camere ad alta pressione.

La necessità di testare nuovi sensori e ottimizzare e modificare i design lo ha portato alla produzione additiva. Con la stampa 3D si accelera la produzione, che viene eseguita in modo indipendente (senza dipendere da un'azienda esterna) e i costi di produzione vengono ridotti rispetto alle parti prodotte con una fresatrice CNC.

Uno dei pezzi che dovevano produrre doveva servire da sensore di pressione. Per questa applicazione era importante utilizzare un materiale resistente all'abrasione e agli agenti chimici.

Esaminando le caratteristiche dei diversi filamenti tecnici che si possono trovare sul mercato, ne hanno trovato uno che soddisfaceva tutti i requisiti per la fabbricazione della parte in questione, motivo per cui è stato scelto per questa applicazione: il filamento Nylon AF80 Aramid fabbricato da Fillamentum.

Il filamento Nylon AF80 Aramid è un materiale creato per la stampa 3D FDM composto da fibre aramidiche e una miscela di poliammidi. Il nylon AF80 è un materiale autolubrificante con proprietà tribologiche: i pezzi realizzati con questo materiale sono particolarmente scivolose, mentre l'aramide è una robusta fibra sintetica resistente agli urti, all'abrasione, ai solventi organici e al calore..

Il rinforzo delle fibre aramidiche insieme alle proprietà del nylon AF80 conferiscono al filamento Nylon AF80 Aramid le seguenti proprietà:

• Propietà tribologiche
• Elevata resistenza alla trazione
• Elevata resistenza al calore
• Resistenza all'impatto

Queste proprietà sono state molto utili nel progetto dell'Istituto di Geologia dell'Accademia delle Scienze Ceca, che è stata una delle prime istituzioni a testare questo filamento.

Durante la stampa con il filamento Nylon AF80 Aramid, Tomas Feřtek ha utilizzato le stesse impostazioni di stampa che utilizza per stampare su ABS, modificando solo la temperatura della cabina riscaldata (ascendendo a 140º C). Tomas Feřtek ha dichiarato che la stampa con il filamento Nylon AF80 Aramid ha soddisfatto tutte le sue aspettative e quelle dell'Istituto di Geologia.

Tra le altre caratteristiche, hanno evidenziato la buona adesione tra gli strati o la finitura opaca del pezzo, molto attraente a livello estetico. Come suggerimenti per la stampa, hanno consigliato di stampare questo materiale su una stampante 3D professionale, preferibilmente con una cabina riscaldata; nonché l'utilizzo di un idoneo adesivo per poliammide come il Magigoo PA. Il raffreddamento del pezzo deve essere lento per evitare la comparsa di problemi come il warping.

L'uso della produzione additiva come tecnica di fabbricazione o per la creazione di prototipi rappresenta un grande progresso per le piccole e medie imprese e le istituzioni, ottenendo:

• Independenza
• Immediatezza
• Riduzione dei costi

Grazie alla stampa 3D, queste aziende non hanno bisogno di esternalizzare i servizi di produzione o prototipazione. In questo modo possono eseguire test, miglioramenti e modifiche ai progetti fino a raggiungere il pezzo finale. Non dovendo dipendere da altre aziende, i tempi di produzione sono ridotti e, di conseguenza, i costi associati al processo di produzione o prototipazione sono ridotti.