Un nuovo premio per il progetto di dottorato AMA

Il progetto di dottorato a caratterizzazione industriale denominato AMA (Advanced Materials for Additive manufacturing) è stato premiato da SAMPE Italia con la partecipazione alla SAMPE Europe Conference che si terrà a Baden/Zurigo il 29 e 30 settembre. L'evento coinvolge, tra gli altri, partner come Airbus, Boeing, JEC group, Evonik e Suprem.

Il progetto AMA, portato avanti dall'ingegner Claudio Tosto presso l'Università degli Studi di Catania con la guida del professor Gianluca Cicala, si svolge in collaborazione con un partner straniero (l'Università di Limerick) e con l'azienda italiana ACS (Advanced Composites Solutions).

Nella sede di quest'ultima sono stati studiati e implementati sistemi ibridi di stampa 3D per la produzione di compositi con geometrie cave. La laminazione di diversi pezzi di interesse industriale con forme più o meno complesse (ad esempio, condotti interni, manubri per mountain bike) è avvenuta eliminando gli stampi metallici e utilizzando esclusivamente mandrini stampati in 3D.

La formulazione di nuovi materiali AM, filamenti e resine fotopolimerizzanti, è avvenuta presso il Laboratorio Polimeri e Compositi del DICAr (Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura), di cui è responsabile il professor Cicala e che può contare su diverse stampanti 3D (FDM, FFF, LCD e PolyJet).

Il lavoro di formulazione ha esplorato l'uso di nuovi materiali per la stampa a filo, sfruttando anche le linee di estrusione (a doppia e singola vite) di cui è dotato il gruppo. Oltre al classico FDM/FFF, si è recentemente affacciato sulla scena AM un nuovo processo, il display a cristalli liquidi (LCD), come tecnica in grado di competere con la produzione di massa. In laboratorio sono stati studiati nuovi materiali in grado di resistere a modeste condizioni di stress termico (vedere le applicazioni nel settore automobilistico). È stato quindi fondamentale il contributo della formulazione di miscele polimeriche, il cui frutto si è visto nella creazione di prodotti con proprietà termomeccaniche nettamente superiori alle miscele attualmente disponibili per la stampa LCD [C. Tosto et al. Polymers, 2020, 12, 1595. DOI: 10.3390/polym12071594].

Grazie al coinvolgimento del partner industriale ACS, sono stati eseguiti una serie di lavori nel centro di lavorazione dei compositi situato a Tortoreto (Teramo). Qui Claudio Tosto ha svolto le fasi di laminazione, polimerizzazione in autoclave e studio di rimozione dei mandrini stampati in 3D. Dall'osservazione dei tempi e dei costi del classico processo di fabbricazione dei compositi (mediante stampi metallici) e del processo coadiuvato dalla stampa 3D (mediante mandrini rimovibili), si è evidenziata un'economicità non indifferente, pubblicata in due lavori in collaborazione con l'azienda [C. Tosto et al. Macromol. Symp. 2020, 389, 1900069. DOI:10.1002/masy.201900069 / G. Cicala et al. Macromol. Symp. 2021, 395, 2000256. DOI: 10.1002/masy.202000256].

La selezione del lavoro di Claudio Tosto è avvenuta attraverso la partecipazione al Concorso per studenti SAMPE. La commissione di valutazione, composta dal professor Luigi Torre (Università di Perugia), già presidente mondiale di SAMPE, dal professor Roberto Frassine (Politecnico di Milano), presidente di Assocompositi e dal professor Alfonso Maffezzoli (Università del Salento), rappresentante di SAMPE Italia, ha valutato e selezionato i lavori dei due dottorandi Claudio Tosto (Università di Catania) e Fabrizia Cilento (Università di Napoli Federico II).

La partecipazione all'evento SAMPE permetterà ai giovani ricercatori di esporre i loro progetti vincenti e di creare connessioni virtuose nel panorama europeo dei compositi, essenziali per una ricerca continua e di eccellenza.