Stampanti 3D: la cellulosa al posto della plastica

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Rirodurre un oggetto con la stampa 3D è conveniente: nessuno scarto dovuto a procedimenti di taglio e tornitura, bensì oggetti tridimensionali costruiti strato su strato. Ma c’è un ‘però’: l’unico materiale utilizzato è la plastica.

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Ed ecco la novità. Un gruppo di ricercatori russi pare abbia trovato un polimero costituito interamente da biomassa che può essere utilizzato facilmente e a basso costo per la stampa 3D di oggetti di alta qualità, riciclabili e resistenti ai solventi. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie e ripreso da Science Daily.

COS’È LA STAMPA 3D

La stampa tridimensionale ha un vantaggio enorme nella riproduzione di oggetti. I processi sottrattivi convenzionali riguardano il taglio, la segatura, la rotazione o la fresatura, che provocano una grande quantità di materiale di scarto. Al contrario, i processi di stampa 3D sono additivi: gli oggetti tridimensionali sono prodotti in un’applicazione stratificata di materiale. Quindi sono considerati “privi di rifiuti”.

COME AVVIENE

La tecnica più comune si chiama modellazione a deposizione fusa (FDM). In questo processo, la materia prima viene fatta passare attraverso un ugello caldo su una base mobile e quindi liquefatta. La testina della stampante produce la forma programmata come in un processo di stampa bidimensionale convenzionale, rilasciando piccole quantità di polimero anziché di inchiostro. Questo viene ripetuto per strato dopo strato finché l’oggetto tridimensionale desiderato non è completo.

LE CRITICITA’

I polimeri utilizzati fino ad oggi presentano degli svantaggi che limitano il loro utilizzo. Alcuni dei polimeri possono essere attaccati da solventi organici. Quelli che resistono ai solventi, d’altra parte, aderiscono male e si riducono al riscaldamento, consentendo ai loro strati di separarsi e causano errori nel processo di stampa.

LA SCOPERTA

Un gruppo di ricercatori dell’Accademia russa delle scienze di Mosca sembra aver risolto questi problemi sviluppando un processo sostenibile: stampa 3D con polietilene-2,5-furandicarbossilato (PEF), un polimero prodotto a partire dalla cellulosa.

I TEST

Il team è riuscito a utilizzare una stampante 3D disponibile in commercio alle impostazioni standard per produrre con successo degli oggetti. I singoli strati degli oggetti stampati erano saldamente legati l’uno all’altro e la superficie era liscia e di alta qualità. I test hanno dimostrato che gli oggetti sono resistenti al diclorometano, uno dei solventi più aggressivi. Grazie all’alta stabilità termica del PEF, gli oggetti stampati potrebbero essere ripetutamente fusi, trasformati in filamenti e stampati di nuovo.

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