Il lungo percorso dal poliuretano di nuova concezione al componente perfetto stampato in 3D

Bart Engendahl, amministratore delegato di Chromatic 3D Materials GmbH, racconta come è iniziata la proficua collaborazione con gli ingegneri del team Business Development di ViscoTec

Chromatic 3D Materials è un'azienda che si è fatta un nome nel settore grazie alle sue parti in elastomero stampate in 3D, che hanno una resistenza enormemente elevata pur rimanendo flessibili, convenienti e sostenibili nel processo di produzione. Oltre a produrre O-ring piatti, guarnizioni a L e a T e vari tipi di guarnizioni per flange, Chromatic 3D si concentra in particolare sulla produzione di componenti sofisticati e personalizzati per clienti specifici. Una combinazione di processi additivi e reazioni chimiche costituisce la base tecnica di queste operazioni di produzione. Bart Engendahl, amministratore delegato di Chromatic 3D Materials GmbH, illustra come è iniziata la proficua collaborazione con gli ingegneri del team di Business Development di ViscoTec, che si è tradotta in una proficua collaborazione che continua tuttora.

Quando ha incontrato per la prima volta il team di Chromatic 3D?

Bart Engendahl:

Abbiamo incontrato Felix Gruber della divisione Business Development Additive Manufacturing di ViscoTec alla fiera Formnext nel 2019. Insieme alla mia collega Cora Leibig, che è il CEO di Chromatic 3D Materials Inc. ci siamo parlati per la prima volta in quell'occasione.

C'era una ragione specifica per questo, o è stato solo per puro interesse iniziale?

Bart Engendahl:

No, in realtà c'era un motivo per l'incontro: Alla Chromatic 3D eravamo a caccia di un estrusore. In particolare, uno che fosse compatibile con il software di controllo della stampa 3D. Volevamo anche che fosse in grado di dosare il poliuretano bicomponente, uno degli aspetti di cui abbiamo parlato molto con Felix Gruber di ViscoTec.

Come ha affrontato Chromatic 3D la gestione dei fluidi in precedenza?

Bart Engendahl:

Tra le altre cose, i nostri ingegneri avevano effettuato dei test con sistemi di dosaggio a pistone e pneumatici. Ma non eravamo particolarmente soddisfatti.

Sa quali sono stati i risultati di questi test e quali conclusioni siete riusciti a trarre dal loro esito?

Bart Engendahl:

I punti più critici di quei test erano la precisione e la consistenza della portata. Non erano soddisfacenti per Chromatic 3D e per gli obiettivi che volevamo raggiungere.

Quali soluzioni è stata in grado di introdurre ViscoTec a questo proposito?

Bart Engendahl:

Gli ingegneri ViscoTec della divisione Business Development, tra cui Simon Kasböck, hanno immediatamente riconosciuto il potenziale delle loro teste di stampa per materiali bicomponenti. Queste raggiungono un flusso volumetrico teorico compreso tra 0,03 e 6,00 ml/min per metà testa di stampa. È possibile dosare un'ampia gamma di materiali, come siliconi, poliuretani, resine epossidiche, acrilati o resine poliestere, solo per citare alcuni esempi.

Oltre alle guarnizioni già citate, ci sono altri prodotti particolarmente adatti alla produzione da parte di Chromatic 3D?

Bart Engendahl:

Una nicchia servita con successo da Chromatic è la produzione di parti attualmente poco richieste dal mercato, ma assolutamente cruciali per il funzionamento di macchine o impianti. La possibilità di stampare rapidamente questi "pezzi di ricambio" consente alle parti responsabili dell'industria di risparmiare molto tempo e denaro. Lo dimostra, ad esempio, un tampone in poliuretano che doveva essere prodotto per un carrello realizzato originariamente nel 1967. Senza dati sui materiali e solo con un vecchio disegno in 2D, sarebbe stato troppo costoso tentare di riprodurre un pezzo del genere. Prendendo come base un componente equivalente, Chromatic 3D ha creato un modello 3D, lo ha stampato con materiale di alta qualità e lo ha testato. In questo modo il cliente ha potuto ottenere un pezzo di ricambio in tempi rapidi e a costi contenuti.

Come contribuisce ViscoTec a questi processi?

Simon Kasböck:

Non siamo solo un partner collaborativo, ma anche un fornitore di tecnologia e un servizio di assistenza per la risoluzione dei problemi. Chromatic 3D, ovviamente, produce i suoi componenti esclusivamente con stampanti 3D. E non si limita a svilupparli internamente, ma li costruisce anche. Le nostre teste di stampa vipro-HEAD 5/5 fanno parte di queste sofisticate tecnologie di stampa 3D. Noi di ViscoTec abbiamo assistito Chromatic 3D nell'integrazione delle vipro-HEAD nella loro tecnologia di stampa RX-Flow™. Naturalmente, siamo anche attenti a quali clienti potrebbero trarre vantaggio dalle applicazioni di Chromatic 3D.

Può dire qualcosa di più sul materiale e sulla tecnologia?

Bart Engendahl:

Abbiamo creato sia il materiale RX-AM™ che la piattaforma tecnologica per la produzione additiva. Le resine utilizzate sulla piattaforma sono sviluppate internamente. Lo sviluppo delle resine è qualcosa che distingue Chromatic 3D dagli altri operatori del mercato: è quasi un punto di vendita unico per l'azienda. Le guarnizioni sono richieste per applicazioni come la costruzione di macchine, treni o automobili e persino per gli interni degli aerei. Chromatic 3D soddisfa quindi i requisiti di infiammabilità che è obbligatorio rispettare nell'industria aerospaziale.

Perché le apparecchiature di dosaggio sono così importanti per queste resine?

Simon Kasböck:

In poche parole, la qualità del prodotto finale di Chromatic 3D dipende interamente da un processo di gestione dei fluidi affidabile e preciso. Solo così possiamo fornire componenti precisi nella qualità di materiale specificata dal cliente.

Quali ostacoli ha dovuto superare il team?

Bart Engendahl:

I test che abbiamo condotto presso Chromatic 3D Materials sono durati circa un anno. Solo allora la resina per la stampa 3D ha mostrato proprietà tali da consentire la stampa al livello di alta qualità desiderato. Durante questo periodo, Chromatic 3D ha anche sviluppato un nuovo software di slicing e post-elaborazione. Il formato della nostra collaborazione si è rivelato ottimale: Chromatic 3D è l'esperto nella formulazione e configurazione dei materiali..

Simon Kasböck:

...e ViscoTec si è assunta la responsabilità della tecnologia di dosaggio. Insieme abbiamo stabilito il processo di stampa perfetto per un materiale molto complesso e, nel corso della nostra collaborazione, abbiamo persino sviluppato e implementato una variante a quattro componenti. È andata incredibilmente bene, poiché Chromatic 3D ha sviluppato i materiali corrispondenti e li ha completamente configurati per il processo in questione. Considerando l'intero pacchetto, tutti noi vediamo un grande potenziale per il processo di produzione Chromatic 3D: Le eccellenti proprietà dei materiali e la stabilità del processo ne facilitano la scalabilità.

Quali sono le prossime tappe?

Simon Kasböck:

Continueremo a supportare Chromatic 3D nell'ottimizzazione del processo di dosaggio e in tutto ciò che ne consegue. Naturalmente, anche in futuro resteremo a bordo per compiti speciali, come lo sviluppo di nuove varianti delle nostre teste di stampa. La produzione additiva con fluidi e paste non è attualmente conosciuta come la stampa 3D a filamento o la sinterizzazione laser selettiva, ad esempio. Aziende come Chromatic 3D sono in grado di dimostrare il potenziale della tecnologia e questo è estremamente importante per il nostro sviluppo commerciale.