Stampa 3D Nylon caricato vetro: caratteristiche e vantaggi di una Soluzione Innovativa

Stampaggio Nylon Caricato Vetro

Capace di rivoluzionare il panorama dell’odierna produzione industriale, l’Additive Manufacturing rappresenta ormai una delle soluzioni maggiormente spendibili in termine di riduzione di tempi, abbattimento dei costi e di personalizzazione del prodotto finale. Prototipazione Rapida e Rapid Manufacturing superano i limiti progettuali dei tradizionali metodi produttivi e definiscono i canoni della nuova Industria 4.0. Un’operatività multifattoriale, che vede da un lato la tecnica, con differenti metodologie di stampa 3D, dall’altro i materiali, ora programmabili a seconda di proprietà e finalità.

Tra i nuovi materiali stampabili che già oggi trovano una loro applicabilità attraverso additive manufacturing, il più utilizzato è sicuramente il Nylon 12, un poliammide (PA12) che grazie alle sue caratteristiche conferisce all’oggetto finale proprietà meccaniche di robustezza, durata, resistenza e altri importanti attributi. Qualora tuttavia le prestazioni standard necessitino di un’ottimizzazione funzionale, è possibile creare nuove composizioni a base di specifici additivi, tra cui il vetro. Nasce così il nylon caricato vetro, una soluzione innovativa che noi di Sinthesi Engineering impieghiamo quotidianamente come materiale per le stampanti Multi Jet Fusion, grazie agli innumerevoli vantaggi e alle differenti possibilità applicative.

Stampa 3D Nylon caricato vetro: caratteristiche generali

Il vetro è il tipo di rinforzo più comunemente usato nei polimeri caricati. Il nylon caricato vetro, oltre ad essere economicamente conveniente, offre ottime proprietà meccaniche, chimiche e dielettriche. Con una percentuale di rinforzo che si attesta su un intervallo standard del 10-45%, il nylon caricato vetro è ottenuto grazie all’aggiunta di sfere di vetro, Glass Beads, che determinano un aumento rilevante della resistenza all’usura, alla trazione, al creep, alla compressione ed alla pressione. Resistenza e durabilità sono pertanto i punti di forza di questo nuovo materiale.

Attestandosi come una soluzione altamente prestazionale, il nylon caricato vetro non pone limiti alla complessità dei modelli da stampare. Già in fase di prototipazione rapida, l’impiego del nylon caricato vetro consente un’elevata libertà progettuale e la possibilità di creare modelli solidi anche molto complessi (preferibilmente volumi chiusi).  Grazie inoltre alla sua composizione, l’oggetto realizzato con nylon caricato vetro può essere sottoposto a diverse opzioni di rifinitura che rispecchino le direttive del cliente finale:

  • Rifinitura semplice, che vede l’oggetto sottoposto a sabbiatura ma non a levigatura, e che lascia la superficie leggermente ruvida
  • Levigatura, che conferisce all’oggetto una qualità e stabilità superficiale superiore

Vantaggi e applicabilità dello stampaggio con nylon caricato vetro

Ciò che rende il nylon caricato vetro un materiale innovativo estremamente performante è la resistenza. Il vetro infatti conferisce all’oggetto stampato caratteristiche di rigidezza e stabilità dimensionale che si declinano in una maggiore:

  • resistenza meccanica
  • resistenza termica: con una netta diminuzione della dilatazione
  • resistenza alla compressione
  • resistenza alla trazione
  • resistenza alla flessione
  • resistenza all’usura
  • resistenza al deterioramento (agenti atmosferici)
  • resistenza elettrica
  • resistenza chimica

Un oggetto stampato con nylon caricato vetro presenta pertanto un coefficiente di durabilità estremamente elevato. Questo lo rende la soluzione ideale per la produzione di componenti che necessitano la massima stabilità possibile nel tempo: verifiche di progetto, verifiche di assemblaggio e prove meccaniche. Non è infatti un caso se questo materiale trova infinite applicazioni soprattutto nel settore Automotive.

A tutto questo si aggiungono inoltre costi di produzione notevolmente ridotti e la possibilità di assecondare una certa complessità progettuale. Il nylon caricato vetro diventa perfetto per le applicazioni tecniche che necessitano sia di un elevato grado di dettaglio sia di un’elevata resistenza a pesi importanti.

Il nylon caricato vetro, noto anche con la dicitura PA-12 GLASS BEADS, risulta essere un ottimo materiale stampabile,  particolarmente indicato per la produzione di ingranaggi e componenti meccaniche destinate ad ambienti critici (come i cantieri), o a macchine ad alta movimentazione in cui è imperativo ridurre l’usura (l’impiego di tale composizione è infatti sconsigliata nelle applicazioni di scorrimento, salvo casi particolari, perché l’effetto abrasivo del vetro può essere causa di un rapido deterioramento della controparte).

Materiale poliedrico dal punto di vista ingegneristico, grazie ad un basso livello di abrasività all’usura, il nylon caricato vetro conferisce agli oggetti una qualità superficiale eccellente, compatibile con un impiego in ambienti esposti ad impurità (sporcizia, residui e polveri) e condizioni di stress costante: è ideale infatti per componenti sottoposte a condizioni termiche elevate (ad esempio all’interno di un motore a combustione, con sopportazioni fino a 110°c in continuo e 240°c per brevi periodi), per macchinari di estrazione profonda (che non devono subire alterazioni, torsioni o flessioni), per applicazioni elettriche (soprattutto quando sono richieste resistenze meccaniche e alle intemperie) e per applicazioni chimiche (data la buona resistenza agli alcali, ai composti inorganici ed ai solventi).