Fare squadra per stampare in 3D compositi e tecnopolimeri: le parti in fibra di carbonio e Ultem contribuiscono al successo in gara della vettura RaceUp Formula Student dell’Università di Padova.
Lo sviluppo di un settore innovativo e interconnesso come quello della stampa 3D passa quasi inevitabilmente dalla capacità delle aziende e delle realtà che ne fanno parte, di collaborare tra di loro.
Per poter sfruttare appieno le potenzialità dell’additive manufacturing e della stampa 3D di materiali compositi, che per sua natura si rivolge a diversi settori industriali e produttivi, risulta fondamentale condividere competenze ed esperienze. Un esempio vincente di realtà che sono state in grado di fare squadra è quello di RaceUp, team di Formula Student dell’Università di Padova. Formula Student è un progetto universitario che richiede agli studenti di concepire e produrre da zero due vetture, una totalmente elettrica e l’altra a combustione interna, che possano competere con quelle provenienti dalle migliori Università di tutto il mondo, in un contest automobilistico di livello internazionale.
Accrescere le conoscenze ingegneristiche
Competizione che permette agli studenti coinvolti di accrescere le proprie conoscenze ingegneristiche grazie alla concreta applicazione di quanto studiato in maniera teorica, questo soprattutto grazie alla forte interazione con le aziende. Una missione possibile, infatti, solo grazie alla collaborazione tra varie professionalità di alto livello che possono portare al progetto le competenze necessarie per rispondere ad esigenze così complesse.
Al fianco di RaceUP, infatti, ci sono aziende importanti in ambito additive manufacturing, come Energy Group (Digital Manufacturing Partner), Compositex, azienda specializzata in progettazione e realizzazione di componenti in materiali compositi e Due Pi Greco (Service Provider). Un team di lavoro che ha permesso di ideare e sviluppare soluzioni specifiche e innovative per la realizzazione di componenti e parti fondamentali dell’autovettura di Race Up: “Grazie a questa collaborazione siamo stati in grado di realizzare in stampa 3D mandrini in materiale idrosolubile per la laminazione dell’airbox – dice Zeno Pogacnik, membro del reparto Powertrain and Transmission del team RaceUP – una soluzione che rispetto a lavorazioni tradizionali assicura il miglior risultato in termini di finitura superficiale interna e semplifica di molto il processo di estrazione del laminato una volta rigido. Il mandrino idrosolubile è l’unica soluzione che permette di gestire stampi interni monopezzo. L’additive manufacturing inoltre permette di realizzare geometrie molto più complesse avendo eliminato il problema dell’estrazione propria dello stampo tradizionale”.
Il ruolo delle stampanti 3D
Stampanti 3D all’avanguardia che vanno a braccetto con materiali sempre più performanti: “Per la produzione dei mandrini, da usare come stampi per il laminato, è stato utilizzato il materiale Stratasys ST 130 – prosegue Zeno Pogacnik – filamento idrosolubile resistente alle condizioni di cura del carbonio in autoclave sia in termini di temperature che pressione (121° a 1 bar e 98° a 6 bar). Per la stampa è stata utilizzata la stampante Stratasys Fortus 450 e il risultato è stato molto più che soddisfacente. La collaborazione con Energy Group, Due Pi Greco e Compositex ci ha permesso di individuare materiale e stampante 3D ideali per le nostre esigenze. In passato abbiamo avuto ottimi riscontri anche da altri materiali FDM: PEEK per sistemi di aspirazione e supporto iniettori, ULTEM 1010, materiale sempre di Stratasys, per le sedi degli iniettori e l’assieme di aspirazione. Di questo componente abbiamo stampato anche una versione in nylon caricato con fibre corte di carbonio (Nylon 12 Carbon Fiber). Abbiamo optato per questi materiali, in particolare l’ULTEM, in quanto oltre ad essere resistenti alle temperature e agli idrocarburi hanno una straordinaria resistenza alle sollecitazioni meccaniche“.
La vettura RaceUp
La vettura RaceUp, integrata con componenti stampati in 3D in materiale composito, fibra di carbonio e ULTEM, ha gareggiato all’interno del circuito Autodromo di Varano (PR), conquistando il podio in Skidpad, Autocross, Endurance e Overall.
Risultati incredibili ottenuti sfruttando appieno le potenzialità dell’additive manufacturing ma soprattutto la capacità di più realtà di fare squadra, unendosi per raggiungere insieme un grande traguardo.
