Applicazioni

Elevata flessibilità per diversi ambiti

Tecnologie e dotazioni innovative nonché materiali di vario tipo consentono un impiego diversificato di ARBURG Plastic Freeforming (APF) in molteplici settori e con svariati processi. La fabbricazione di componenti in materiali morbidi è possibile tanto quanto l'uso di freeformer direttamente in camera bianca.

Applicazioni quali, per esempio, i componenti in materiale morbido, la stampa direttamente in una camera bianca o la stampa di prototipi in materiali di produzione sono esclusivamente delle applicazioni possibili con il processo APF.
Le ragioni: l'elevata flessibilità del sistema aperto attraverso la lavorazione di granulati plastici qualificati convenzionali e i parametri modificabili “densità dei componenti” e “proprietà meccaniche”.

Highlights

  • Componenti funzionali prodotti in modalità additiva in granulati standard qualificati
  • Integrazione di funzioni e tecnologia a più componenti
  • Produzione in camera bianca senza tanti sprechi
  • Spessore dei componenti e caratteristiche meccaniche modificabili

Prototipi funzionali

La particolare idoneità della produzione additiva industriale per la struttura di prototipi funzionali è legata al processo di fabbricazione. Soprattutto il sistema aperto freeformer consente l'uso di materiali standard qualificati, come noto dalla lavorazione della plastica. I componenti stratificati combinano l'elevata resistenza con altre proprietà positive dei pezzi stampati a iniezione. Per esempio, gli articoli possono essere utilizzati direttamente per i test di funzionalità. Un grande database di materiali, in costante crescita, contiene già molti materiali qualificati che possono essere facilmente elaborati sui freeformer. La produzione, anche di composti in materiale rigido/morbido, può quindi essere effettuata premendo un pulsante.

Risorse e costruzione di attrezzature

La produzione additiva industriale è idonea soprattutto per la costruzione di mani di presa, fissaggi e serraggi. Con ARBURG Plastic Freeforming (APF) porterete il design a un livello completamente nuovo. Sfruttate tutti i vantaggi di APF per la fabbricazione di componenti secondo le vostre esigenze con i vostri materiali qualificati.

Componenti di un unico materiale
La clientela nel campo dell'ingegneria medica può utilizzare materiali comuni di grado medico, per la produzione di fissaggi. Queste materie plastiche possono essere sterilizzate e utilizzate direttamente in un processo di produzione. I settori elettronici possono utilizzare materiali sicuri contro le scariche elettrostatiche, che non danneggiano componenti sensibili mediante sovratensióni. Infine, la clientela dei settori aeronautico/aerospaziale e automobilistico può utilizzare materiali resistenti alle alte temperature nella costruzione di attrezzature.

Componenti multimateriale
Sui nostri freeformer possono essere costruiti anche serraggi e altri dispositivi in diversi materiali con varie unità di scarico. Pensate, per esempio, a una mano di presa con strutture morbide per non danneggiare i componenti sformati o a un supporto rigido con inserti morbidi per evitare lo scivolamento dei pezzi. Le possibilità sono quasi illimitate. Combinate un materiale rigido e uno morbido, due rigidi o anche due morbidi. Sempre specifici per l'applicazione.

Componenti flessibili

Componenti funzionali in TPE rigido/morbido
Per la lavorazione sui nostri freeformer sono adatti tutti i materiali originali qualificati. Sono particolarmente funzionali anche gli elastomeri termoplastici (TPE). I componenti funzionali in materiale rigido/morbido sono un punto di forza. Tra i materiali qualificati rientrano, per esempio, ABS, PA e PC amorfo, PP semi-cristallino e anche materiali originali. Con l'aiuto del materiale di supporto, che viene lavato via dopo la fucinatura libera, si possono realizzare anche sottosquadri e geometrie complesse. Il sistema aperto consente l'ottimizzazione della regolazione del processo nonché l'influenza specifica della densità e del grado di riempimento. Nel caso degli elastomeri termoplastici (TPE), è anche possibile variare la durezza Shore e quindi le proprietà meccaniche del componente fabbricato con modalità additiva.

Tecnologia medicale

Con la nostra tecnologia macchina e la natura del nostro processo di costruzione, abbiamo destato molto scalpore, soprattutto nel settore della tecnologia medicale. Se i granulati sono qualificati per i nostri freeformer, sono lavorabili i materiali biocompatibili, sterilizzabili, impiantabili e riassorbibili. Non è necessaria alcuna speciale certificazione del processo. La produzione a bassa emissione e senza polvere si ottiene lavorando con poche periferiche e non richiede alcun intervento da parte del personale addetto alla manovra.

Modelli chirurgici
In genere, gli ausili medici vengono utilizzati, per esempio, come ausili operativi personalizzati. Non da ultimo per ragioni di costo, sempre più dispositivi medici sono costruiti direttamente in materie plastiche. I freeformer offrono vantaggi evidenti in questo settore. Per esempio, l'elevata qualità dei componenti prodotti grazie agli spessori minimi degli strati e la possibilità di produrre in materiale rigido/morbido. Tipici esempi di ausili di tecnologia medicale sono modelli di taglio in PA per la preparazione pre-operatoria, soffietti funzionali in SEBS medico (28 Shore A) e mascherine respiratorie personalizzabili in TPE (32 Shore A).

Impianti
Il sistema aperto freeformer consente la lavorazione di vari materiali originali di grado medico e certificati quali ABS, PA e PC amorfi, TPU elastico, PP semicristallino o PLLA. Le piastre portastampo per impianto in Resomer LR 706, materiale originale riassorbibile, certificato da FDA sono impiegabili in caso di fratture direttamente sul corpo. Il composito di polimero si rifà alle ossa umane e contiene il 30% di additivi ceramici. Oltre a essere più stabile, il componente rilascia anche calcio per favorire la ricostruzione delle ossa. Dopo il tempo prestabilito la protesi si dissolve completamente.
Le ossa del cranio, degli zigomi e delle nocche riassorbibili in PLLA medico (Purasorb PL18, Resomer LR 708) non devono essere rimossi con un operazione dopo la guarigione. Poiché il granulato plastico può essere caricato, per esempio, con agenti antinfiammatori, le reazioni di rigetto vengono minimizzate. Ma anche gli impianti permanenti, per esempio in PCU (bionato), possono essere prodotti con il processo APF e impiegati nella zona della colonna vertebrale.

Ortesi
La produzione additiva come standard industriale aiuta soprattutto in caso di nuove e complesse geometrie a dotare nuovi prodotti finiti di funzionalità ampliate. La libertà geometrica combinata con la libertà del materiale offre possibilità di applicazioni plastiche per il corpo umano completamente nuove. Lo slicing e l'elaborazione automatizzata dei dati rende facile anche l'implementazione di progetti complessi orientati al processo nell'unità di comando freeformer.
Un esempio di ausilio impiegato all'esterno del corpo, facilmente fabbricabile in modalità additiva, sono le ortesi personalizzate. Anche in questo caso, l'accento è posto da un lato sul preciso adattamento di tali componenti alla rispettiva fisionomia del paziente e dall'altro sull'ampia gamma di materiali che possono essere selezionati, il che permette, ad esempio, l'imbottitura di stecche per parti del corpo adattate con precisione, parzialmente rinforzate con fibre, attraverso l'uso di materiali morbidi nei punti nevralgici, in modo che non si formino ferite o punti di pressione

Farmaceutica
La lavorazione di materiali riassorbibili su freeformer consente non soltanto la precisa riduzione di impianti nel corpo umano, ma rende possibile anche le applicazioni farmaceutiche. In questo modo, è possibile produrre compresse di polimero solubile a base di cellulosa per la medicazione personalizzata del paziente. Il materiale portante caricato con uno o più principi attivi si dissolve entro un periodo di tempo liberamente definibile dopo l'ingestione e rilascia i principi attivi esattamente dove sono necessari. Questa possibilità è data anche dalla combinazione di diversi materiali portanti. In questo modo, diversi principi attivi dosati in maniera personalizzata possono essere trasportati e rilasciati in modo mirato nel corpo umano per il trattamento.

Produzione in camera bianca
Con piccoli adattamenti è possibile realizzare una produzione nell'ambito della classe di camera bianca ISO 6. Tutte le trasmissioni degli assi vengono eseguite in tecnologie lineari chiuse, l'innovativo sistema di gestione della temperatura di freeformer funziona ad aria ricircolata in ambiente chiuso. Inoltre, l'intera camera di produzione è realizzata in acciaio inossidabile e la vostra sicurezza della qualità può accedere a dati estesi per il monitoraggio del processo tramite l'interfaccia di serie OPC/UA. Tutti questi punti vi assicurano una produzione senza problemi anche in camere bianche.

Elettronica con stampa in 3D

Grazie ai freeformer è possibile lavorare materiali di carica con a una dimensione fino a circa 10 µm. Tra questi rientrano, per esempio, anche i materiali elettricamente conduttivi che prima non potevano essere utilizzati nella produzione additiva.

Estensimetri
L'esempio “Carbon Nano Tubes” chiarisce cos'è possibile fare con freeformer in questo ambito: nell'ARBURG Prototyping Center (APC) di Lossburg (Germania) è stato lavorato per la prima volta su un Freeformer 200-3X un materiale in TPU morbido (PTC Allruna VEL S) con particelle in carbonio e un LED inserito su un estensimetro a nastro. Il pezzo funzionale bicomponente, che viene mostrato anche su Formnext, è flessibile, elettricamente conduttivo, ma allo stesso tempo anche molto robusto. Un settore d'applicazione per questi componenti è rappresentato dalla fisioterapia. Gli estensimetri a nastro potrebbero, per es., emettere un segnale visivo o acustico, non appena un braccio infortunato o un ginocchio operato vengono tesi troppo o troppo poco per escludere in maniera sicura un nuovo danno durante la riabilitazione.

Inserti e personalizzazione

Se necessario, i nostri freeformer si prestano al contempo anche per fabbricare componenti con inserti o stampare componenti finiti e, di conseguenza, personalizzarli. Niente di più semplice: il processo di costruzione viene interrotto per inserire i pezzi e poi ripreso, tutto qui! I pezzi in plastica sono personalizzabili anche mediante l'impiego di pochi strati di materiale di un altro tipo o di un altro colore. Date libero sfogo alla fantasia!

Imballaggi

Nel settore del packaging è possibile impiegare materiali PP con materiale di supporto idrosolubile armat 12 senza problemi per la fabbricazione di prototipi in materiale originale PP.

Applicazioni PP
Cerniere in pellicola di PP, che, per es., vengono impiegate per le chiusure flip top di confezioni di alimentari, cosmetici e articoli per l'igiene, devono piegarsi con molta facilità ma senza rompersi. Grazie ad ARBURG Plastic Freeforming (APF) è possibile produrre in modalità additiva anche prototipi in granulato originale di PP, che sono stabili quasi come un pezzo stampato a iniezione e possono essere aperti e richiusi centinaia di volte. Ciò consente numerose prove di funzionalità e una rapida, simultanea ma anche conveniente ottimizzazione di nuovi prodotti. Con l'ausilio di materiale di supporto idrosolubile, freeformer è in grado di realizzare anche geometrie e design complessi.