La stampa 3D in ambito industriale è una tecnologia sempre più diffusa perché in grado di assicurare numerosi vantaggi, come la riduzione dei tempi di produzione, il risparmio di materiali e una maggiore libertà nella progettazione e personalizzazione dei componenti. Per questo specifico ambito, igus propone una serie di soluzioni sviluppate ad hoc e destinate ai più diversi ambiti applicativi, tra cui la produzione di ingranaggi.
di Laura Alberelli
Tra le tante soluzioni proposte da igus – lo specialista delle motion plastics il cui ampio catalogo spazia dai cavi ai cuscinetti, dalle catene portacavi fino alle soluzioni di automazione accessibile – troviamo anche una serie di materiali plastici ad alte prestazioni sviluppati appositamente per la stampa 3D. “La produzione additiva si basa principalmente su tre tecnologie, ciascuna indicata per soddisfare esigenze differenti: la stampa a filamento (FDM), la sinterizzazione laser di polveri (SLS) e la stampa a resina (DLP/LCD)”, spiega Nicolò Fassi, Product Manager per le tecnologie 3D di igus Italia. “I filamenti (FDM) rappresentano una soluzione versatile ed economica, ideale per prototipi funzionali, piccole serie e componenti personalizzati. I materiali igus come iglidur i150, i180 e J260 permettono di realizzare parti autolubrificanti e resistenti all’usura, come ingranaggi, boccole ed elementi in movimento.
Le polveri (SLS) sono invece adatte alla produzione di componenti più complessi e resistenti, anche in piccole serie. Offrono maggiore libertà geometrica, garantendo al tempo stesso buone proprietà meccaniche. Un esempio è la polvere iglidur i3, utilizzata per la realizzazione di componenti tribologici soggetti ad abrasione e carichi elevati.
Le resine (DLP/LCD), infine, sono indicate quando sono richiesti elevata precisione, dettaglio superficiale e finitura estetica. In particolare, le resine messe a punto da igus consentono la realizzazione di piccole parti funzionali con proprietà autolubrificanti e basso coefficiente d’attrito.
La scelta della tecnologia, quindi, dipende principalmente da requisiti meccanici del componente, dal livello di precisione richiesto, dalle quantità produttive e dall’applicazione finale”.
Resistenza all’abrasione da 3 a 30 volte superiore
Utilizzata per tutte le applicazioni di scorrimento e per la realizzazione di rulli, cremagliere, ingranaggi cilindrici e conici, la polvere iglidur i3 di cui ha parlato Nicolò Fassi è stata sviluppata appositamente per la sinterizzazione laser. Come è emerso dai test tribologici condotti nel laboratorio di prova igus, iglidur i3 ha dimostrato di possedere una resistenza all’abrasione da 3 a 30 volte superiore rispetto ai materiali convenzionali per la tecnologia SLS. Una caratteristica che amplia ulteriormente le possibilità progettuali per i componenti resistenti all’usura.
Elevato grado di personalizzazione
Accanto alle prestazioni richieste dalle diverse applicazioni, anche la composizione dei materiali rappresenta un importante ambito di sviluppo. igus offre materiali PTFE-free e PFAS-tested per tutte e tre le tecnologie di stampa 3D presenti nella propria offerta: filamento, polvere e resina. “Anche in questo caso si tratta di materiali autolubrificanti e, pertanto, potenzialmente idonei alla realizzazione di ingranaggi. La scelta del materiale e del processo di stampa più adatti dipende però dai requisiti specifici dell’applicazione che si intende realizzare, quali carichi, velocità, temperatura, precisione e durata richiesta”, aggiunge Nicolò Fassi. “Se si sceglie di utilizzare la stampa 3D per la produzione di un ingranaggio, i vantaggi sono più che evidenti.
Questa tecnologia permette infatti di realizzare componenti altamente personalizzati in tempi rapidi, senza la necessità di costosi stampi o attrezzature dedicate. Risulta quindi particolarmente vantaggiosa per prototipi, piccole serie e ricambi, grazie alla riduzione dei tempi e dei costi di sviluppo, alla maggiore libertà progettuale e alla possibilità di ottimizzare geometrie e peso del componente. Inoltre, consente di sfruttare materiali tecnici autolubrificanti e resistenti all’usura, adatti a molte applicazioni in movimento”, conclude Fassi.
