IGESTEK sviluppa parti in materiali compositi grazie alle stampanti 3D Formlabs

IGESTEK, un’azienda spagnola con sede a Bilbao, è leader nello sviluppo di prodotti automobilistici leggeri in plastica e materiali compositi.

L’azienda si occupa di sviluppare tecniche di lavorazione ibride e di integrarle tra loro per produrre componenti in materiali compositi, che vengono successivamente implementate da fornitori di primo livello del settore automobilistico e produttori di parti originali per realizzare parti per auto e moto di alta gamma.

Il team di IGESTEK utilizza la stampa 3D dall’inizio alla fine del processo di sviluppo dei prodotti, dalla fase di progettazione concettuale per la verifica delle geometrie, fino alla fase di progettazione dettagliata per la realizzazione di prototipi funzionali. Inoltre, la stampa 3D viene impiegata per la creazione rapida di attrezzature, come inserti per stampi a iniezione in plastica o attrezzature per la termoformatura di materiali compositi.

Iterazioni di un componente automobilistico progettato con il metodo generativo sulla Form 3L

Uno dei progetti più innovativi di IGESTEK è un supporto per ammortizzatori (Top Mount). Questi componenti fanno parte del sistema di sospensione di un’automobile e aiutano a ridurre le vibrazioni prodotte dal movimento del veicolo per migliorare il comfort dei passeggeri.

Il supporto per ammortizzatori è stato sviluppato con il software di design generativo Fusion 360 di Autodesk, che ha fornito varie soluzioni in base a una serie limitata di requisiti.

La Form 3L, grazie al suo grande volume di stampa, ha permesso a IGESTEK di stampare diverse iterazioni del componente allo stesso tempo.

Successivamente, il team ha stampato in-house i design più promettenti usando la stampante 3D stereolitografica (SLA) Form 3L, convalidando così la geometria e sfruttando il grande volume di stampa per realizzare fino a tre diverse iterazioni contemporaneamente. La stampa 3D SLA ha permesso di realizzare le geometrie complesse ottenute attraverso il design generativo e di convalidare i processi cinematici e di assemblaggio utilizzando prototipi funzionali, senza dover investire in attrezzature costose.

Il processo di ricerca e sviluppo ha portato all’elaborazione di un’architettura realizzata in diversi materiali, che combina la stampa 3D in metallo, basata su geometrie generative, con materiali compositi più leggeri, per offrire le migliori prestazioni possibili a fronte di una riduzione del peso pari al 40% rispetto alle soluzioni attualmente sul mercato. 

Il risultato finale, ottenuto combinando la stampa 3D in metallo e materiali compositi.

Utilizzo di diversi materiali di stampa 3D SLA per creare uno strumento per la termoformatura

Oltre che per la prototipazione, il team di IGESTEK, utilizza la stampa 3D anche per la creazione rapida di attrezzature destinate alla produzione di parti in materiali compositi, come la termoformatura della fibra di carbonio attraverso laminatura pre-preg.

Nerea Romero, responsabile dell’innovazione di IGESTEK ha dichiarato: “Le resine di Formlabs, come la Rigid 10K Resin e la High Temp Resin, sono davvero utili nel settore ingegneristico. Solitamente impieghiamo tecnologie che riguardano la termoformatura a compressione di materiali compositi. Gli strumenti che verranno inseriti nelle presse devono essere rigidi e resistenti al calore, perché saranno soggetti a pressione [per formare le parti in materiali compositi] e ad alte temperature, di solito intorno ai 180-200 gradi”.

Questo componente per la termoformatura di tubi in materiale composito è stato realizzato usando svariate parti stampate in 3D.

Un esempio recente è uno strumento sviluppato dal team per produrre tubi in materiale composito. La Rigid 10K Resin è stata impiegata per produrre i pilastri di supporto del componente, che richiedevano un’elevata rigidità, la High Temp Resin per produrre i morsetti, che richiedevano resistenza alle alte temperature e alla pressione dell’aria, e la Draft Resin per produrre in modo rapido i tappi terminali dello strumento. 

“[Senza la stampa 3D], avremmo dovuto utilizzare il metallo e avremmo impiegato molto più tempo e denaro per la produzione. Con la stampa 3D, invece, abbiamo trovato una risposta rapida alle nostre esigenze. Se qualcosa non funziona, possiamo semplicemente stampare un altro prototipo e migliorarlo”, ha affermato Romero.

Importanti progetti futuri

Per il team di IGESTEK l’innovazione è una costante. Proprio per questo l’azienda sta già pensando a modi per incrementare ulteriormente l’utilizzo della stampa 3D nei progetti futuri. 

Alcuni di questi prevedono la creazione di attrezzature per la termoformatura su larga scala, sfruttando il volume di stampa della Form 3L e sperimentando con altri materiali in grado di aumentare le potenzialità delle attrezzature, come la Flexible 80A Resin e la Elastic 50A Resin.

A questo link è disponibile un video in cui il team IGESTEK racconta la propria esperienza con le stampanti Formlabs.