In collaborazione con Tailorlux, Grafe lancia un masterbatch per l’identificazione dell’origine dei materiali nella stampa 3D industriale
Il gruppo Grafe, con sede a Blankenhain (Germania), ha annunciato di aver sviluppato un masterbatch per l’identificazione dei materiali nella stampa 3D industriale. “Questo significa che la conferma dell’utilizzo di materiali precedentemente validati può essere determinata in modo affidabile e inequivocabile già nel filamento impiegato per il processo di produzione additiva”, spiega Lars Schulze, responsabile Sviluppo colore e scienza dei materiali presso Grafe.
Al momento, il nuovo masterbatch vede le principali aree d’applicazione nella produzione di protesi per la tecnologia medicale, ma anche di parti sensibili per macchine o automobili, che sono soggette a richieste di garanzia o a reclami. Tuttavia, anche altri settori, come l’arredamento, l’elettronica o i beni di largo consumo, potrebbero essere interessati al controllo di origine.
“Nel prossimo futuro, sempre più prodotti e pezzi di ricambio proverranno dalle stampanti 3D. Già oggi, il loro numero sta aumentando rapidamente sia nell’uso privato che industriale. Se s’immagina che i pezzi di ricambio per prodotti concessi in licenza possano essere impropriamente stampati con materiale di qualità inferiore e non testato, le richieste di ricorso o di garanzia verrebbero annullate e, nel caso peggiore, si verificherebbero danni alla proprietà o lesioni personali”, riferisce Schulze.
Qui entra in gioco l’idea di Grafe: “Inseriamo un marcatore nel filamento per la stampa 3D, che può essere impiegato per verificare se è stato utilizzato il materiale corretto. È permanentemente presente nel componente e non può essere rimosso. Data la sua natura, il marcatore offre una soluzione perfetta contro la contraffazione e a prova di originalità”.
Scanner portatile o elettronica d’ispezione integrata nella stampante 3D
Come partner esclusivo di sviluppo, Grafe si affida ai pigmenti di sicurezza di Tailorlux. L’azienda fornisce anche il dispositivo di misurazione portatile Tailor-Scan 4 (vedi foto d’apertura, ndr), sul quale viene caricato un file di riferimento impostato sul marcatore di sicurezza. Questo indica se il rispettivo marcatore è presente o meno.
“L’operazione è molto semplice. L’originalità della plastica utilizzata può essere verificata direttamente dal filamento al componente, persino attraverso vetro o imballaggi in pellicola”, spiega l’esperto. Inoltre, anche i laboratori di certificazione potrebbero verificare il materiale. Oltre allo scanner portatile, l’elettronica di ispezione da utilizzare può essere integrata direttamente in un sistema di stampa 3D esistente.
Schulze sottolinea l’importante concetto di base, secondo il quale il principio di sicurezza può essere applicato in modo coerente nel momento in cui il test sull’origine del filamento viene eseguito direttamente nell’unità di stampa. Tuttavia, la strumentazione dev’essere integrata dai produttori delle stampanti 3D. “Quando si inserisce la bobina, un sensore nella stampante può verificare la presenza o meno dei marcatori di sicurezza nel filamento. Il processo di stampa inizia solo quando viene confermata la presenza del materiale corretto. A differenza del principio delle stampanti a colori, che utilizzano l’elettronica per determinare se è stata inserita la cartuccia di colore originale, la stampante 3D può verificare direttamente il materiale”.
Polimeri marcabili e indicazioni sul dosaggio dei masterbatch
“La nostra soluzione è già sviluppata e funziona”, afferma LarsSchulze. Finora, il marcatore è stato utilizzato principalmente per PLA e PETG (glicole). Tuttavia, può essere utilizzato anche in PA e PC. Il colore del polimero è ininfluente: grazie a una vasta selezione di marcatori, quasi ogni plastica può essere dotata di questo sistema.
“Le dosi di masterbatch sono relativamente basse e possono partire dall’1%. Il colore ha la maggiore influenza. I componenti colorati con carbon black richiedono una dose leggermente più alta rispetto agli altri. Anche le fibre di carbonio influenzano il risultato. In definitiva, si può dire che ogni filamento può essere marcato con una dose massima del 3%”, precisa Schulze.
Attualmente, Grafe è alla ricerca di partner industriali per sviluppare prodotti o stampanti appropriati. Secondo il responsabile Sviluppo colore, i costi per la marcatura dipendono dal livello di protezione desiderata. “Un marcatore di base, che non sia sviluppato specificamente per un’azienda, un settore o un prodotto particolare, è relativamente economico. Una soluzione che può essere utilizzata in tutto il mondo esclusivamente per un unico prodotto specifico è invece più costosa”, conclude Lars Schulze.
