В этом контексте Технологический институт пластмасс (AIMPLAS) возглавляет проект MAT3D-XL, инициативу, направленную на преодоление этих ограничений путем разработки экологически чистых композитных материалов и интеграции вспомогательных технологий в процесс печати.
Проект, финансируемый Валенсийским институтом конкурентоспособности и инноваций (IVACE+i) и Европейским фондом регионального развития (ERDF), направлен на совершенствование крупноформатной 3D-печати с использованием более экологичных материалов и технологий, которые сделают процесс более точным и надежным.
Проект MAT3D-XL сосредоточен на разработке новых переработанных или биоразлагаемых термопластичных материалов, армированных углеродными, стеклянными или натуральными волокнами. Эти композиты не только повышают прочность и жесткость деталей, но и способствуют развитию экономики замкнутого цикла за счет сокращения использования невозобновляемых ресурсов. Кроме того, в проект включены вспомогательные технологии, такие как инфракрасные (ИК) системы нагрева, которые позволяют точно контролировать температуру во время печати. Это улучшает адгезию слоев и уменьшает структурные дефекты, повышая надежность и конечное качество изготовленных деталей.
Как подчеркнул Даниэль Родригес, инженер-исследователь из AIMPLAS, «устойчивое развитие 3D-печати не может быть обеспечено исключительно за счет переработки пластика: оно также включает в себя перепроектирование материалов для повышения их стабильности в процессе производства и сокращение отходов, образующихся в результате структурных повреждений. Поэтому MAT3D-XL стремится разрабатывать композитные материалы, которые за счет добавления волокон (углеродных, стеклянных или натуральных) не только улучшают механические свойства, но и уменьшают термическое сжатие, минимизируя дефекты в процессе печати».
Благодаря этим инновациям, продолжил он, «мы можем добиться более надежной печати, более качественных деталей и меньшего количества отходов материала. Переход к таким решениям позволяет отрасли поддерживать высокие стандарты технических характеристик, одновременно способствуя созданию реалистичной и эффективной экономики замкнутого цикла в крупноформатных промышленных приложениях».
Возможность изготовления деталей объемом более одного кубического метра без сборки открывает новые возможности в таких секторах, как автомобилестроение, городское планирование и дизайн интерьеров. Компания AIMPLAS разработала несколько функциональных демонстрационных образцов, демонстрирующих потенциал этих новых материалов и применяемых технологий. В сотрудничестве с Plàstic Preciós La Safor они изготовили детали для городских скамеек, где крупноформатные ножки, напечатанные на 3D-принтере, дополнены полками из переработанного пластика, произведенными самой компанией. В области дизайна интерьеров они разработали стол со столешницей, изготовленной Plàstic Preciós, и цельным, тонким основанием высотой более одного метра, изготовленным с использованием крупномасштабного аддитивного производства. Кроме того, AIMPLAS самостоятельно разработала и изготовила автомобильный спойлер, демонстрируя возможность использования этих материалов в сложных условиях эксплуатации.
Все эти демонстрационные образцы были изготовлены из новых компаундов, разработанных в рамках проекта, с использованием переработанных или биоразлагаемых гранул и армированы натуральными волокнами, рисовой шелухой или переработанными полимерами, что позволило получить более экологичные изделия с лучшими структурными характеристиками.
Проект MAT3D-XL является частью конкурса на оказание помощи технологическим центрам Валенсийского сообщества в реализации научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектов в сотрудничестве с компаниями в 2024 году, проводимого Валенсийским институтом конкурентоспособности и инноваций (IVACE+i) при финансовой поддержке фондов FEDER.
