Rivoluzione nella stampa 3D: definizione di nuovi standard per il settore!

Rivoluzione nella stampa 3D: definizione di nuovi standard per il settore!

Il 20 agosto 2025, i ricercatori dell’Università di Duisburg-Essen forniranno informazioni sui progressi rivoluzionari nel campo della stampa 3D, in particolare attraverso il processo di fusione laser a letto di polvere (LPBF). Come uni-due.de rapporti, LPBF si è affermato come un processo di stampa 3D industriale diffuso, particolarmente utilizzato nei settori aerospaziale, della tecnologia medica e della produzione di utensili. Queste tecnologie consentono la produzione di componenti complessi e altamente resilienti.

La ricerca è stata condotta per un periodo di sei anni nell’ambito di un programma prioritario finanziato dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG) intitolato “Materiali per la produzione additiva”. Questo programma è stato ora completato con successo e le conoscenze acquisite sono state rese disponibili tramite uno studio interlaboratorio e un numero speciale della rivista Advanced Engineering Materials. La Dott.ssa Anna Ziefuß, una delle ricercatrici coinvolte, descrive i risultati dello studio interlaboratorio come una pietra miliare per la scienza e l'industria.

Standardizzazione e risultati della ricerca

Lo studio interlaboratorio, considerato il più grande set di dati aperti nel suo genere, ha coinvolto la collaborazione di 32 laboratori internazionali. L'obiettivo era promuovere la produzione standardizzata di componenti da polveri metalliche e polimeriche. In particolare è stato esaminato il confronto tra proprietà dei materiali, parametri della macchina e gestione del processo.

Un obiettivo centrale di questi sforzi di ricerca è il miglioramento e la standardizzazione dei materiali e dei processi additivi. Nel 2019 è stato lanciato il programma prioritario SPP 2122, che ha coinvolto oltre 30 gruppi di ricerca nello sviluppo di polveri su misura e nella funzionalizzazione di nanoparticelle. Dal 10 novembre 2025 i dati raccolti dallo studio interlaboratorio saranno disponibili al pubblico.

Oltre a LPBF, la produzione additiva si basa su vari altri processi come la fabbricazione di filamenti fusi (FFF) e il robocasting. Secondo le informazioni di iwn.fraunhofer.de la reologia del fluido influenza in modo significativo il comportamento della pressione durante l'estrusione del materiale. Viene utilizzata una miscela di filamenti polimerici e particelle ad alto punto di fusione, che vengono sciolte e lavorate attraverso un ugello.

Nei progetti la raccolta dati è supportata anche da simulazioni numeriche per rendere più efficienti diversi aspetti del processo di stampa. Questi sono passaggi importanti per identificare le composizioni di pasta ideali richieste per gli oggetti stampati desiderati.

Il contesto della stampa 3D

La stampa 3D, nota anche come produzione additiva, descrive processi per la produzione di oggetti tridimensionali applicando materiale strato per strato. Questo processo si è sviluppato rapidamente a partire dagli anni '80 e viene utilizzato in diversi settori, tra cui l'industria, la ricerca, l'edilizia e la tecnologia medica. I materiali vengono lavorati sotto controllo computerizzato sulla base di dati CAD/CAM, il che aumenta l'economicità poiché il numero di pezzi diminuisce e aumenta la complessità geometrica.

Tuttavia, le sfide delle tecnologie di stampa 3D sono diverse. Questi includono aspetti legali, rischi per la salute e costi materiali. Sebbene la formazione e il perfezionamento nella produzione additiva siano diversi, non esiste una specifica professione di formazione in questo settore. Come Wikipedia chiarisce che la stampa 3D non apre solo nuove possibilità produttive, ma anche approcci innovativi nella ricerca, come la bioprinting per la produzione di organi e tessuti.

In sintesi, la stampa 3D si trova a un punto di svolta in cui la standardizzazione e il miglioramento dei processi sono cruciali per l’ulteriore sviluppo di nuovi materiali e applicazioni tecniche. I risultati dei progetti di ricerca in corso promettono di avere un impatto di vasta portata sul settore.