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Materiale biocompatibile per la stampa 3D: Policaprolattone PCL

Materiale biocompatibile per la stampa 3D: Policaprolattone PCL

Caso studio – Settore medicale

Applicazione nel settore Medicale realizzata attraverso l’uso di materiali biocompatibili e riassorbibili – Policaprolattone – processati con tecnologie di stampa 3D e manifattura additiva SLS – Selective Laser Sintering.

 

Policaprolattone – PCL: materiale biocompatibile per la stampa 3D

Il nostro Team di esperti ha perfezionato una particolare formulazione di materiale in grado di produrre parti funzionali impiantabili nel corpo umano.

Nel caso specifico abbiamo prodotto un materiale biocompatibile e riassorbibile composto da Policaprolattone ed Idrossiapatite. La composizione chimica del materiale ha reso possibile la realizzazione di uno speciale stent che è stato impiantato in un bambino di 5 anni affetto da broncomalacia che è stato impiantato all’Ospedale Bambino Gesù di Roma.

Stent bronchiale in stampa 3D progettazione e realizzazione

Il processo di produzione dello stent è stato il frutto di 3 anni di ricerca e sviluppo che Prosilas ha affrontato pro-bono al fine di realizzare la parte in oggetto. Nello specifico la realizzazione è stata possibile attraverso una fase di progettazione ed una fase di produzione della parte.

La fase di disegno delle geometrie è stata eseguita sulla base di una tomografica assiale computerizzata (TAC) riportante la zona da riprodurre. Le immagini acquisite sono state utili a creare una nuova matematica completamente customizzata sul paziente.

Il caso studio è il primo ed unico in Europa.

Una volta validata la geometria, sono stati eseguiti centinaia di test su tecnologie di stampa 3D e manifattura additiva (SLS) e materiali. Il giusto equilibrio tra parametri di processo e composizione chimica del materiale ha portato alla realizzazione dello stent.

PA12 caricato alluminio per dime di montaggio con tecnologia SLS

PA12 caricato alluminio per dime di montaggio con tecnologia SLS

Applicazioni Innovative nel Tooling Industriale:

Dime di Montaggio Personalizzate con PA12 ALU Caricato Alluminio tramite Tecnologia SLS

Il settore del tooling sta vivendo una trasformazione rivoluzionaria grazie alle tecnologie di stampa 3D e alla manifattura additiva SLS (Selective Laser Sintering).

In particolare, la combinazione di progettazione freeform e materiali avanzati come PA12 ALU caricato alluminio sta consentendo la produzione su misura di attrezzature per il settore industriale in modo efficiente e innovativo.

Progettazione Freeform:

La progettazione freeform rappresenta un passo avanti cruciale, consentendo la realizzazione di parti custom on demand senza la necessità di mantenere un magazzino.

Questa flessibilità è particolarmente vantaggiosa per la produzione di tool dedicati per lavorazioni speciali o per montaggi ed assemblaggi complessi.

Le tecnologie additive SLS consentono la creazione di geometrie resistenti e leggere in tempi brevi, rivoluzionando il modo in cui vengono concepiti e prodotti gli strumenti industriali.

Applicazione Pratica – Guide di Montaggio:

Un esempio concreto di questa innovazione si trova negli stabilimenti di Prosilas, dove sono state realizzate guide di montaggio mediante tecnologia SLS.

Queste guide sono essenziali per il centraggio e la foratura su parti meccaniche, consentendo processi di produzione più precisi ed efficienti.

dime sls alumide pa12 stampa 3d

Le aziende possono beneficiare di geometrie particolarmente resistenti e leggere, contribuendo a migliorare l’efficienza e la precisione nei processi di produzione.

Prosilas rimane all’avanguardia in questo settore in continua evoluzione, offrendo soluzioni su misura grazie alla sua expertise nell’utilizzo di materiali avanzati e tecnologie di stampa 3D industriali.

PA12 ALU

PA12 ALU, ovvero la polvere di PA12 caricata con alluminio, si è affermato come uno dei materiali più utilizzati nell’industria produttiva per la stampa 3D.

Le parti prodotte con tecnologia SLS  presentano eccellenti prestazioni meccaniche, elevata rigidità, resistenza all’abrasione e buona dissipazione termica.

La possibilità di trattamenti di finitura superficiale e lavorazioni post-processo CNC offre ulteriori opzioni di personalizzazione.

Caratteristiche del Materiale:

  • Buona resistenza meccanica
  • Resistenza all’abrasione
  • Buona dissipazione termica
  • Possibilità di trattamenti di finitura superficiale e lavorazioni post-processo CNC
Scansione, reverse ed analisi per la stampa 3D

Scansione, reverse ed analisi per la stampa 3D

Scansione & Analisi: Fondamentale Tappa nella Manifattura Additiva e Stampa 3D

La manifattura additiva e la stampa 3D sono processi all’avanguardia che rivoluzionano il modo in cui concepiamo e produciamo componenti industriali. Una delle fasi cruciali di questo processo innovativo è la scansione 3D, un elemento determinante per garantire la qualità e la conformità delle parti prodotte.

Importanza della Scansione e Analisi

La scansione 3D e l’analisi tramite software specializzati non sono solo strumenti di verifica dimensionale, ma svolgono un ruolo chiave nell’identificare eventuali non conformità.

Queste possono derivare da variazioni comportamentali delle tecnologie di stampa o delle caratteristiche dei materiali utilizzati.

Scanner 3D ad Alta Risoluzione

I sistemi di acquisizione 3D presso Prosilas si distinguono per la loro elevatissima risoluzione, in grado di ricostruire dettagli che sfuggono all’occhio umano.

Questa tecnologia avanzata, unita all’esperienza dei nostri professionisti, ci consente di garantire standard qualitativi elevati in tutte le nostre produzioni.

Reverse Engineering e Scansione 3D a Luce Strutturata

L’utilizzo di una tecnologia di scansione 3D a luce strutturata ci consente di acquisire con precisione geometrie di piccole e grandi dimensioni, con risoluzioni notevoli. Questi sistemi ci abilitano anche nel campo del reverse engineering, consentendoci di acquisire dati da componenti esistenti e generare nuove progettazioni.

Grazie al nostro personale qualificato, possiamo eseguire scansioni 3D su geometrie fisiche, creando nuove basi matematiche utili per una progettazione avanzata o la produzione tramite le nostre tecnologie additive SLS – Selective Laser Sintering.

Scanner Gom per scansione 3d e reverse engineering per stampa 3d

Controllo Dimensionale e Certificazioni di Qualità

Presso Prosilas, tutti i processi di acquisizione, analisi e stampa 3D sono condotti internamente secondo processi certificati. Ciò garantisce i massimi standard qualitativi sulle nostre produzioni. Il controllo dimensionale è parte integrante di questo approccio, assicurando la precisione e la coerenza delle componenti prodotte.

scansione 3D
Attrezzatura di produzione in PA2200 con stampa 3d

Attrezzatura di produzione in PA2200 con stampa 3d

Prosilas e DUEPì uniscono le forze per rivoluzionare la produzione di componenti in silicone

Il presente articolo illustra un caso studio di successo nato dalla collaborazione tra Prosilas, azienda leader nella stampa 3D, e DUEPì automazioni Srl, azienda specializzata nella progettazione e produzione di automazioni industriali.

L’obiettivo comune? Sfruttare le potenzialità della stampa 3D in PA2200 per realizzare stampi in tempi brevi e costi contenuti, rivoluzionando il processo di produzione di componenti in silicone.

Componenti in silicone attraverso stampi in 3D

Le due aziende hanno collaborato alla realizzazione di stampi in PA2200 mediante la tecnologia di sinterizzazione laser selettiva (SLS). La scelta del PA2200 come materiale di stampa è ricaduta sulle sue eccellenti proprietà meccaniche e chimiche, unite alla biocompatibilità (certificata secondo EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C).

Stampo in silicone 3d

Realizzazione dello stampo in PA2200

DUEPì ha curato la progettazione del design delle geometrie degli stampi, mentre Prosilas ha provveduto alla loro stampa 3D con tecnologia SLS.

La sinergia tra le due aziende ha permesso di ottimizzare la matematica degli stampi, abbattendo drasticamente tempi e costi di produzione.

Tecnologie di produzione

Le stampanti 3D industriali di Prosilas, basate sulla tecnologia SLS, garantiscono la realizzazione di parti singole e lotti di produzione di prodotti pronti all’uso.

La sinterizzazione laser su polveri polimeriche rappresenta ad oggi la soluzione più performante per la produzione di applicazioni industriali.

stampa 3d silicone stampi

Materiali di stampa 3D: il PA2200 e le sue eccezionali proprietà

Il PA2200, o poliammide 12, rappresenta una scelta d’eccellenza tra i materiali di stampa 3D. Le sue caratteristiche lo rendono un materiale versatile e performante, adatto a una vasta gamma di applicazioni.

  • Un materiale resistente e versatile

Il PA2200 vanta un’elevata resistenza meccanica e chimica, che lo rende ideale per la realizzazione di componenti robusti e resistenti a urti, usura e trazione. La sua rigidità e tenacità lo rendono adatto a sopportare carichi elevati e all’utilizzo in diversi ambienti industriali.

  • Biocompatibilità e sicurezza

La biocompatibilità del PA2200, certificata secondo le normative EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C, lo rende sicuro per il contatto con il corpo umano. Questo lo rende un materiale ideale per la produzione di componenti medicali e alimentari, dove la sicurezza e l’igiene sono requisiti fondamentali.

  • Flessibilità e performance di stampa

La versatilità del PA2200 si estende anche alla stampa 3D. Il materiale può essere utilizzato per la stampa di geometrie complesse e intricate, offrendo un’alta risoluzione e una finitura superficiale di pregio. La possibilità di stampare in una varietà di colori amplia ulteriormente le possibilità creative e applicative.

PA2200 (nylon) utilizzata come materiale di produzione nella stampa 3D, in particolare nella tecnica di stampa SLS (Selective Laser Sintering).

Vantaggi per la produzione di stampi

La stampa 3D di stampi in PA2200 offre una serie di vantaggi significativi rispetto alle tecnologie tradizionali. Innanzitutto, permette di ridurre drasticamente i costi di produzione, fino al -180% rispetto a lavorazioni CNC o vacuum casting. Questo grazie all’ottimizzazione della matematica degli stampi e alla riduzione degli sprechi di materiale.

In secondo luogo, la stampa 3D consente di realizzare stampi in tempi nettamente inferiori rispetto alle tecnologie tradizionali. La rapidità di produzione permette di realizzare prototipi e prodotti finiti in tempi brevi, garantendo una maggiore flessibilità e reattività alle esigenze del mercato.

Flessibilità progettuale e sostenibilità

La stampa 3D in PA2200 offre un’ampia libertà di progettazione, permettendo di realizzare geometrie complesse e personalizzate. Questo si traduce in stampi ottimizzati per la specifica applicazione, con la possibilità di integrare diverse funzionalità in un unico stampo.

Inoltre, la stampa 3D in PA2200 si inserisce in una prospettiva di sostenibilità, grazie alla riduzione degli sprechi di materiale e alla produzione di componenti leggeri e resistenti.

Da produzione CNC a stampa 3D sls: vantaggi

Da produzione CNC a stampa 3D sls: vantaggi

Rivoluzione Industriale: Ottimizzazione di Prestazioni e Design con la Stampa 3D SLS

 

La stampa 3D come valida alternativa al CNC

Le tecnologie di manifattura additiva e stampa 3D stanno emergendo come alternative efficaci ai tradizionali sistemi industriali CNC.

Nel seguente caso studio, esploreremo come l’utilizzo dei nostri sistemi di stampa 3D SLS (Selective Laser Sintering) ha permesso di ridisegnare e migliorare le performance di un’applicazione industriale.

Nuova Applicazione Industriale:

L’obiettivo era progettare un nuovo componente di presa e movimentazione basato sul principio del piano aspirante con camere di vuoto differenziato, destinato al settore delle macchine automatiche.

Obiettivi del Progetto:

Durante il processo di sviluppo, ci siamo posti diversi obiettivi, tra cui migliorare le prestazioni produttive della linea automatizzata, alleggerire il componente, ridurre le criticità di assemblaggio e abbreviare i tempi di introduzione sul mercato.

  • miglioramento delle prestazioni produttive (giri/minuto) della linea automatizzata sulla quale il componente è installato;
  • alleggerimento del componente;
  • riduzione delle criticità di assemblaggio  – parte monolitica;
  • riduzione del time to market;

 

Design for Additive Manufacturing:

Abbiamo adottato i principi del design per manifattura additiva e stampa 3D, concentrandoci sull’ottimizzazione della geometria convenzionale. Questo approccio ci ha consentito di sfruttare appieno le potenzialità dei sistemi 3D SLS, ottenendo soluzioni innovative e impossibili da realizzare con le tecniche tradizionali.

Nel corso del processo di ridisegno dell’applicazione, abbiamo conseguito risultati significativi, tra cui l’ottimizzazione dei flussi dei canali integrati per la depressione dell’aria, l’alleggerimento del componente mantenendo intatte le sue proprietà meccaniche, l’eliminazione di due punti di presa di depressione, e l’integrazione di inserti metallici filettati. 

Tecnologie e Materiali di Manifattura 3D SLS:

La stampa dell’applicazione è stata affidata alle macchine di Sinterizzazione Laser Selettiva di Prosilas.

Durante il processo, sono stati impiegati materiali avanzati come la poliammide PA2200 (biocompatibile secondo le normative EN ISO 10993-1 e USP/level VI/121°C, approvato per il contatto con alimenti) e poliammidi rinforzate (ad esempio, alumide, PA12GF , PA2210 FR…).

E’ possibile scegliere il materiale di stampa ottimale per ogni necessità.

Vantaggi della Stampa 3D SLS rispetto ai Sistemi CNC

1. Riduzione Significativa del Peso del Componente:

Attraverso un meticoloso processo di ridisegno e ottimizzazione, la stampa 3D SLS ha consentito una drastica riduzione del peso del componente, mantenendo al contempo l’integrità strutturale e le prestazioni richieste. Questa leggerezza apre nuove possibilità in termini di efficienza energetica e prestazioni dinamiche.

2. Realizzazione di Geometrie Complesse per Prestazioni Fluidodinamiche Eccellenti:

La libertà di progettazione offerta dalla stampa 3D SLS ha permesso la realizzazione di geometrie complesse, ottimizzate per migliorare le performance fluidodinamiche del componente. Questa capacità di creare forme intricate e funzionali ha rivoluzionato il modo in cui concepiamo e implementiamo soluzioni ingegneristiche.

 

3. Part Consolidation per una Gestione Semplificata:

Uno dei tratti distintivi della stampa 3D SLS è la possibilità di consolidare diverse parti complesse in un’unica struttura monolitica. Questo non solo riduce il numero totale di componenti nel sistema, semplificando l’assemblaggio, ma contribuisce anche a una maggiore efficienza e durata complessiva.

4. Eliminazione di Guarnizioni e Semplificazione dell’Interfaccia di Collegamento:

La stampa 3D SLS ha permesso di eliminare la necessità di guarnizioni complesse, semplificando l’architettura del componente e migliorando l’affidabilità complessiva. L’interfaccia di collegamento al macchinario è stata ottimizzata, riducendo punti di presa e migliorando l’integrazione complessiva nella linea automatizzata.

5. Miglioramento Globale delle Prestazioni e Tempi di Fornitura:

Grazie all’adozione della stampa 3D SLS, si è verificato un miglioramento significativo delle prestazioni complessive della linea automatizzata.

Inoltre, i tempi di fornitura sono notevolmente ridotti rispetto alle tradizionali lavorazioni meccaniche, consentendo una maggiore flessibilità e reattività nel contesto industriale.

L’evoluzione verso la stampa 3D SLS ha dimostrato di essere una scelta strategica, ridefinendo i paradigmi dell’ingegneria e produzione industriale attraverso l’innovazione continua e l’ottimizzazione senza precedenti.