Sviluppo di materiali per stampi ad iniezione

Sviluppo di materiali per stampi ad iniezione
Credit: IWM Institut

Ricercatori del centro di Micro Tribologia IWM di Friburgo (Germania) in collaborazione con il Centro di Ricerca di Materiali LyondellBasell hanno prodotto un materiale composito All-PE ecologicamente sostenibile.

Il polietilene (PE) sarebbe un ottimo materiale per le costruzioni leggere considerando che il suo riciclo produrrebbe pochissimi residui e, quindi, anche un basso costo energetico.

Tuttavia, solo i componenti in PE rinforzati con fibre di carbonio o di vetro sono meccanicamente resistenti.

La struttura in fibra rinforzata in PE si può formare nella fase di stampo ad iniezione

Attualmente gli idrocarburi in polietilene (PE) e polipropilene (PP) rappresentano quasi la metà di tutti i polimeri prodotti nel mondo. Il polietilene si trova in molti prodotti plastici di uso quotidiano. Grazie alle caratteristiche tecniche, questo materiale si può riciclare in maniera pressoché infinita.

In altri casi, invece, il PE viene fuso e trasformato in materia prima per l’industria chimica o in elementi per la produzione di materiali idrocarburici senza generare residui.

Per questo motivo e per il loro peso ridotto, i materiali idrocarburici in genere sono ideali per costruzioni leggere sostenibili, come ad esempio nell’industria automobilistica, che per legge deve utilizzare una certa percentuale di materiali riciclabili nei suoi prodotti.

Tuttavia, fino a questo momento non è stato possibile fabbricare componenti strutturali in PE non rinforzati, poiché da soli non sono abbastanza resistenti.

Neanche con l’aggiunta di elementi riempitivi (cosiddetti filler) si ha avuto molto successo a causa dell’impatto negativo che quest’ultimi hanno sui costi, sull’energia e sull’impatto ambientale.

Gli scienziati tedeschi hanno quindi scoperto che la struttura dei materiali compositi monocomponenti All-PE può essere elaborata mediante lo stampo ad iniezione. In questo modo, l’orientamento del componente può essere controllato dal movimento della testina della stampante.

Nuovi settori applicativi

Si aprono nuove applicazioni per questo materiale riciclabile come, per esempio, la realizzazione di ruote dentate per l’industria automobilistica o per l’industria alimentare, ma anche per mani robotiche che si adattano alla forma di un certo oggetto o prodotti per ortesi di arti superiori e inferiori.

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