In questo contesto, l'Istituto Tecnologico delle Materie Plastiche (AIMPLAS) è a capo del progetto MAT3D-XL, un'iniziativa che mira a superare tali limitazioni attraverso lo sviluppo di materiali compositi sostenibili e l'integrazione di tecnologie ausiliarie nel processo di stampa.
Il progetto, finanziato dall'Istituto Valenciano per la Competitività e l'Innovazione (IVACE+i) e dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR), mira a migliorare la stampa 3D di grande formato con materiali e tecnologie più sostenibili che rendano il processo più preciso e affidabile.
MAT3D-XL si concentra sullo sviluppo di nuovi materiali termoplastici riciclati o di origine biologica, rinforzati con fibre di carbonio, vetro o naturali. Questi compositi non solo migliorano la resistenza e la rigidità dei componenti, ma promuovono anche un'economia circolare riducendo l'utilizzo di risorse non rinnovabili. Inoltre, il progetto integra tecnologie ausiliarie come i sistemi di riscaldamento a infrarossi (IR), che consentono un controllo preciso della temperatura durante la stampa. Ciò migliora l'adesione tra gli strati e riduce i difetti strutturali, aumentando l'affidabilità e la qualità finale dei componenti prodotti.
Come sottolineato da Daniel Rodríguez, ricercatore di ingegneria presso AIMPLAS, “la sostenibilità nella stampa 3D non può essere affrontata solo attraverso il riciclo della plastica: implica anche la riprogettazione dei materiali per renderli più stabili durante il processo di produzione e la riduzione degli sprechi derivanti da cedimenti strutturali. Pertanto, MAT3D-XL si impegna a sviluppare materiali compositi che, grazie all'aggiunta di fibre (di carbonio, vetro o naturali), non solo migliorino le proprietà meccaniche, ma riducano anche la contrazione termica, minimizzando i difetti durante il processo di stampa.”.
Grazie a queste innovazioni, ha proseguito, “possiamo ottenere stampe più affidabili, componenti più resistenti e meno sprechi di materiale. L'adozione di queste soluzioni consente all'industria di mantenere elevati standard di prestazioni tecniche, promuovendo al contempo un'economia circolare realistica ed efficiente nelle applicazioni industriali di grande formato”.
La capacità di produrre componenti di dimensioni superiori a un metro cubo senza assemblaggio apre nuove opportunità in settori come quello automobilistico, urbanistico e dell'arredamento d'interni. AIMPLAS ha sviluppato diversi prototipi funzionali che mostrano il potenziale di questi nuovi materiali e delle tecnologie applicate. In collaborazione con Plàstic Preciós La Safor, ha realizzato componenti per panchine di arredo urbano, dove le gambe stampate in 3D di grande formato sono completate da ripiani riciclati prodotti dall'azienda stessa a partire da rifiuti plastici. Nel campo dell'arredamento d'interni, ha sviluppato un tavolo con un piano prodotto da Plàstic Preciós e una base monoblocco, sottile e alta oltre un metro, realizzata con la produzione additiva su larga scala. Inoltre, AIMPLAS ha progettato e prodotto autonomamente uno spoiler per auto, dimostrando la fattibilità dell'utilizzo di questi materiali in applicazioni impegnative.
Tutti questi prototipi sono stati realizzati con i nuovi composti sviluppati nell'ambito del progetto, formulati con pellet riciclati o di origine biologica e rinforzati con fibre naturali, lolla di riso o polimeri riciclati, ottenendo così pezzi più sostenibili con migliori prestazioni strutturali.
Il progetto MAT3D-XL rientra nel bando di finanziamento rivolto ai centri tecnologici della Comunità Valenciana per progetti di ricerca e sviluppo in collaborazione con le imprese per l'anno 2024, indetto dall'Istituto Valenciano per la Competitività e l'Innovazione (IVACE+i) con fondi FEDER.
