6 Applicazioni future della stampa 3D in polvere

La stampa 3D è una tecnologia dell'Industria 4.0 in rapida evoluzione che ha il potenziale di trasformare la produzione globale. Poiché si presta bene alla stampa di componenti metallici, la fusione a letto di polvere (PBF) è la tecnica di produzione additiva che sta registrando i tassi di adozione più rapidi nell'industria. Le parti metalliche stampate in 3D ad alte prestazioni sono attualmente utilizzate in applicazioni innovative nei settori architettonico, aerospaziale e medico.

Con margini più ristretti, ad esempio i beni di consumo, la stampa 3D rimane fuori portata.

Ma la situazione sta cambiando. La crescente adozione ha portato a un aumento delle conoscenze lavorative, a un miglioramento della lavorazione delle polveri e a innovazioni tecnologiche, che stanno iniziando a ridurre i costi della stampa 3D a base di polveri.

Ecco sei applicazioni futuristiche della stampa 3D a base di polveri che sono destinate ad espandersi con la maturazione della tecnologia:

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1.     Imballaggio

I contenitori e gli imballaggi costituiscono oltre il 28% dei rifiuti solidi che produciamo ogni anno. Mentre gli sforzi di riciclaggio sono fondamentali per ridurre l'impatto negativo di questi rifiuti, la stampa 3D è destinata a svolgere un ruolo sempre più significativo nella progettazione di imballaggi più sostenibili.

La stampa 3D consente di creare strutture particolarmente leggere che sarebbero impossibili da realizzare con i metodi tradizionali di produzione degli imballaggi, come lo stampaggio a iniezione. Dalle custodie protettive ai sistemi di supporto, la tecnologia di stampa 3D ha dimostrato di poter ridurre il peso degli imballaggi fino al 30%.

Non sorprende che gli imballaggi leggeri siano di grande interesse per le aziende di logistica. Negli ultimi anni, operatori globali come UPS e FedEx hanno avviato divisioni di ricerca dedicate alla sperimentazione e alla progettazione di prodotti di imballaggio con l'aiuto della tecnologia di stampa 3D.

2.     Beni di lusso

Dalle posate più complesse ai gioielli personalizzati, la stampa 3D in metallo si sta espandendo nel mercato dei beni di lusso. L'abbinamento è naturale: nel settore dei beni di consumo non esiste un caso d'uso migliore per la stampa 3D a base di polveri di quello in cui i metalli preziosi vengono utilizzati per creare design su misura.

Queste applicazioni innovative e di lusso forniranno un proof-of-concept e apriranno la strada ad applicazioni per il mercato di massa più avanti.

3.     Conservazione della fauna selvatica

Le strutture uniche rese possibili dalla stampa 3D stanno aiutando i biologi a costruire strumenti per la conservazione della fauna selvatica in grado di resistere a condizioni estreme.

Le strutture coralline stampate in 3D vengono introdotte nelle barriere oceaniche in difficoltà per incoraggiarne la riproduzione e la crescita. La fabbricazione additiva a base di polveri permette di progettare una struttura che rimarrà in piedi e in un unico punto del fondale marino, e di condividere rapidamente questo progetto con gli ambientalisti che lavorano nelle barriere coralline di tutto il mondo.

Altre applicazioni della stampa 3D nella conservazione della fauna selvatica includono protesi animali, corni di rinoceronte per scoraggiare il bracconaggio e uova esca in grado di registrare il comportamento degli uccelli in via di estinzione.

4.     Batterie

Batterie migliori costituiranno un punto di riferimento per la tecnologia futura e il PBF potrebbe essere uno dei metodi di produzione che ci aiuteranno a raggiungerlo. La fusione a letto di polveri polimeriche è stata sperimentata nella produzione di batterie al litio-ferro complesse e tridimensionali.

Con un ulteriore sviluppo, le batterie stampate in 3D aprono un mondo di possibilità per l'elettronica. Oggi i dispositivi elettronici devono essere costruiti per ospitare le batterie di forma standard che li alimentano. In futuro, la stampa 3D consentirà di integrare i circuiti nella struttura del dispositivo.

5.     Attrezzature sportive

Data la rapida adozione della stampa 3D nel settore delle protesi mediche, non deve sorprendere che i produttori di attrezzature per l'atletica e di prodotti per la medicina sportiva abbiano riconosciuto rapidamente il potenziale della stampa 3D nel proprio settore.

Dalle solette per scarpe con un assorbimento degli urti senza precedenti, ai caschi da bicicletta incredibilmente ariosi, alle mazze da golf personalizzate in base al proprio swing, il PBF viene utilizzato per creare attrezzature che ottimizzano le prestazioni atletiche umane e proteggono meglio chi le indossa dalle lesioni.

6.     Controllo dei parassiti e prevenzione delle malattie

Il monitoraggio delle popolazioni di vettori di malattie come le zanzare è fondamentale per proteggere la salute pubblica. Tuttavia, gli sforzi di sorveglianza sono resi difficili da una serie di ostacoli logistici e di costo. Ad esempio, le regioni in cui la malaria è endemica sono spesso molto remote e prive di fondi.

In un recente esperimento, gli esperti di malattie infettive dell'Essex, nel Regno Unito, hanno utilizzato progetti open-source per stampare in 3D trappole luminose per zanzare industriali e installarle nelle paludi vicine. Le trappole luminose stampate in 3D non solo erano efficaci quanto i modelli normalmente utilizzati sul campo, ma erano anche più economiche del 60% e pesavano solo una frazione delle trappole convenzionali.

Con questi risultati, gli scienziati sperano di espandere i programmi di sorveglianza dei vettori in aree particolarmente remote, aiutando a raccogliere più dati e a combattere meglio le malattie trasmesse dalle zanzare.

Verso una stampa 3D economica per tutti

Soprattutto nel campo della stampa 3D con polveri metalliche, la tecnologia di miscelazione ha un ruolo importante da svolgere per migliorare la redditività economica di questo rivoluzionario metodo di produzione.  

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