Processo di estrusione di filamenti in materiale bioplastico compostabile per applicazioni nel settore della manifattura additiva
Componente | Categoria |
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Paolo Gaudenzi | Componenti strutturati del gruppo di ricerca |
Il processo di manifattura additiva sta assumendo sempre più una rilevanza di interesse industriale, potendo ambire a sostituire i processi di stampaggio ad iniezione per la manifattura di componenti a geometria complessa da produrre in lotti contenuti. Per tali applicazioni, il ritorno economico conseguibile non giustifica l'investimento da realizzare per stampi e presse ad iniezione, rendendo, di fatto, competitive le tecniche di manifattura additiva. Il campo di applicazione della manifattura additiva è di sovente limitato dalle caratteristiche dei materiali presenti sul mercato, i quali sono limitanti per quantità, tipologia e funzionalità. Tali materiali spesso non offrono i requisiti prestazionali che il prodotto finito richiederebbe e la possibilità di customizzazione è molto ridotta, limitandosi i produttori ad offrire materiali con caratteristiche idonee alla maggior parte degli impieghi. Tale criticità può essere superata studiando e implementando un processo innovativo per la produzione di filamenti per manifattura additiva. La progettazione dell'architettura della linea di produzione di filamenti con proprietà custom-made è dunque l'oggetto del presente programma di ricerca. Le macchine standard sono costituite da un estrusore monovite, una matrice di estrusione, una filiera attraverso la quale il filamento è calibrato e raffreddato ed un sistema di tiro per avvolgere il filamento. Tali macchine non permettono customizzazioni del prodotto, in quanto dispongono di un'alimentazione a tramoggia mono-componente, la quale determinerà le proprietà finali del filamento. Pertanto, la presente ricerca svolgerà azioni finalizzate alla riprogettazione del sistema di estrusione, sostituendo l'alimentazione con un set di dosatori gravimetrici e impiegando un estrusore bivite corotante con profili di masticazione. Tale sistema permetterebbe di gestire molteplici costituenti, consentendo di customizzare le proprietà del filamento sulla base delle esigenze finali.