La Divisione Aerostrutture di Leonardo Spa, con sede in Grottaglie, in provincia di Taranto, ha recentemente testato la tecnologia di stampa 3D FFF (Fused Filament Fabrication) Roboze nel proprio processo di produzione di materiali aerospaziali compositi.

L’obiettivo del test è stato quello di sostituire stampi metallici tradizionali con elementi a base polimerica come la Carbon PA e il Carbon PEEK, rispettivamente nylon 6 e PEEK caricati con fibre di carbonio corte, per la riduzione dei costi e dei tempi a vantaggio di un aumento della flessibilità di progettazione.

Migliora lo sviluppo di prototipi

“I tecnopolimeri come il polietere etere chetone (PEEK), combinati ad un’alta presenza di fibre di carbonio corte, aprono alcuni orizzonti interessanti per lo sviluppo”, afferma Stefano Corvaglia, Intellectual Property Manager e Head of Research and Development della Divisione Aerostrutture. “I test con questi materiali sono di particolare interesse scientifico-tecnologico”, continua Corvaglia, “poiché conferiscono proprietà strutturali e chimico-fisiche di estrema rilevanza tecnologica alle parti prodotte, ad esempio la resistenza termica e chimica”.

“Inoltre, grazie a una tecnologia che ci consente di raggiungere livelli di precisione precedentemente irraggiungibili nella fabbricazione, possiamo migliorare la nostra capacità e velocità nello sviluppo di prototipi”, aggiunge Corvaglia.

Una soluzione brevettata

La soluzione Roboze utilizzata nel test è la ARGO 500, stampante 3D industriale progettata per aiutare le aziende nella trasformazione digitale dei propri processi produttivi. Roboze ha una sede EMEA in Italia e sede USA in Texas. In particolare, le stampanti 3D Roboze sono dotate di un movimento senza cinghia brevettato, il Beltless System, in grado di garantire livelli di precisione fino a 0,01 mm e ripetibilità del processo, con i polimeri e i materiali compositi più performanti dell’intero settore.

Tramite l’ottimizzazione dei parametri di stampa della ROBOZE ARGO 500 nella fase di test, LEONARDO è riuscito a rimuovere eventuali porosità e rugosità superficiali, tipiche della fabbricazione additiva a filamento fuso. Questo step è stato essenziale anche per il mantenimento del vuoto durante il processo di cura.

Applicazioni ad alta temperatura

Un aspetto importante dell’utilizzo della tecnologia additiva di tecnopolimeri è la capacità di utilizzarli per applicazioni ad alta temperatura. L’elevato grado di stabilità termica, dato dal polimero e dalla fibra di carbonio, non origina deformazioni significative negli stampi. La loro durabilità con la ripetizione dei cicli termici è ora oggetto di studio.

“I tecnopolimeri termoplastici sono polimeri costituiti da catene non interconnesse lineari e con poche ramificazioni; aumentando la temperatura siamo in grado di portarli a uno stato viscoso e quindi di modellarli e, nel caso della tecnologia additiva, di realizzarli a strati”, conclude Corvaglia.

La flessibilità produttiva delle soluzioni ROBOZE unita all’opportunità di produrre con tecnopolimeri in grado di resistere alle pressioni e alle temperature dei cicli di vulcanizzazione dei compositi (processo di reticolazione delle catene polimeriche nella matrice composita – CFRP) rappresenta un segno di svolta per l’industria aerospaziale, offrendo costi e tempi di sviluppo ridotti rispetto alle tecniche tradizionali.

Un progetto da premio

Il progetto, guidato dall’ingegnere capo R&S della Divisione Aerostrutture di LEONARDO, Nicola Gallo, e in collaborazione con ROBOZE, ha già ottenuto un primo riconoscimento durante la fiera A&T di Torino lo scorso Febbraio, ricevendo il Premio Innovazione 4.0 nella categoria Ricerca e Università.