Tecnologia abilitante Industry 4.0: materiali compositi e nuovi modelli produttivi

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Cosa sono i materiali compositi

I materiali compositi sono dei materiali non omogenei, costituiti da due o più materiali semplici differenti (cioè di natura diversa), chiamati anche costituenti. Questi materiali sono “organizzati” in fasi, di cui almeno due devono avere caratteristiche fisiche sufficientemente diverse tra loro in modo da dare al composito altrettante caratteristiche (o proprietà) diverse rispetto ai due materiali di origine.

I compositi cosiddetti “fibrosi” sono costituiti da una fase discontinua a base di fibre, ovverosia delle particelle cilindriche con la dimensione longitudinale nettamente prevalente sulle altre. Si possono individuare infinite tipologie di compositi fibrosi. Tra queste si distinguono i compositi fibrosi mono-strato (detti anche lamine) e i compositi fibrosi multistrato (chiamati laminati).

I “nuovi” materiali compositi

La sperimentazione, la ricerca e lo sviluppo su nuovi utilizzi di materiali compositi stanno portando alla sostituzione dei “vecchi” materiali, meno performanti, con nuove strutture che rivoluzionano il modo di pensare e produrre l’oggetto.
L’utilizzo dei materiali compositi, integrati con sistemi di produzione innovativa, come l’additive manufacturing, potrà portare alla revisione di modelli costruttivi e progettuali di molti oggetti che caratterizzano la nostra quotidianità e anche di elementi che caratterizzano i processi industriali.

A differenza dei materiali laminati la fused deposition di materiali compositi attraverso processi di stampa 3D (ad esempio materiali plastici caricati al carbonio) permette di combinare l’estrema flessibilità della stampa 3D con caratteristiche fisiche innovative del materiale.
Polimeri di nylon caricati al carbonio permettono, per esempio, di creare oggetti con proprietà meccaniche (rapporto rigidità/peso, rapporto resistenza/peso) competitive con materiali classici, come l’alluminio.

Materiali compositi e stampanti 3D

Stampanti 3D adatte ai materiali compositi e nuovi materiali compositi adatti alle stampanti 3D, sono in continua fase di sviluppo e sperimentazione da parte di diverse aziende. Facilità di produzione, flessibilità, proprietà meccaniche innovative e progettabili rendono i materiali compositi, soprattutto se combinati con la stampa 3D, un trend tecnologico da tenere in grande considerazione per le aziende che intendono innovare i loro prodotti.

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Leggi anche La stampa 3D diventa full color: tecnologia abilitante Industry 4.0

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