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uesta metodologia di approccio alla produzione si dimostra teoricamente applicabile e utile in ambiente isolato per la facilità di azione e gestione, per la semplificazione di determinate azioni e per il fatto di non dover abbandonare la struttura per reperire il materiale.
Nonostante i buoni prospetti descritti, al giorno d’oggi questo processo è ancora limitato da vari fattori tra cui quello dei materiali e dei macchinari utilizzati, ed il lato economico di macchinari capaci di produrre pezzi più adeguati.
Nel prossimo futuro possiamo sperare per un ulteriore abbassamento dei prezzi della tecnologia, grazie al continuo sviluppo da parte dei produttori e al costante studio e test da parte di ricercatori per materiali e tecnologie avanzati e complessi e da
makers a livelli di attrezzatura reperibile più economicamente vedremo con gli anni un continuo miglioramento prestazionale rispetto alle possibilità.
Oltre a questo le dimensioni delle stampanti continuano a puntare ad essere “desktop”, che sta avvenendo anche per il caso di quelle che trattano metalli.
Un fattore su cui si era posta l’attenzione durante lo svolgimento di questa tesi era anche riguardante l’intento di creare una filiera di riciclo della plastica: puntare ad una divisione delle plastiche insieme ad una matrice contenete i dettagli di dove si trova maggiormente un determinato materiale nei prodotti comuni.
Compito del progettista sarebbe stato anche impostare la filiera per il recupero della plastica, partendo dalla classificazione delle categorie maggiori di rifiuto plastico per poterle dividere già inizialmente in appositi contenitori / cestini in rifugio. Va specificata la differenziazione di questi prodotti tramite una lista esemplificativa ed esplicativa che indichi come individuare il materiale di ogni prodotto e comunemente quale polimero compone un determinato prodotto.
Ad esempio una bottiglia di plastica per bevande indica sulla sua etichetta la tipologia di plastica di cui è composta, alla sua base presenta normalmente un numero che anch’esso indica l’appartenenza ad una categoria di materiale e viene indicato il materiale che comunemente compone questa categoria merceologica.
Per la preparazione dei prodotti ad essere recuperati si passa per la prima fase di lavaggio e asciugatura, essa viene specificata come un’azione a carico del personale in rifugio, utilizzando a proprio piacere lavastoviglie se disponibile oppure lavaggio a mano, segnalando l’importanza di avere i prodotti asciutti e puliti alla fine di questo passaggio.
La seguente fase di triturazione prevede di predisporre un macchinario apposito ed un setaccio, che servirà per setacciare e ripassare nel macchinario la plastica triturata che ne esce troppo grossolanamente. Da
questo passaggio è molto importante avere il triturato delle dimensioni più simili possibile per ottenere un risultato finale ottimale nella fase successiva.
La fase di estrusione della plastica viene impostata, anche in questo caso per categorie. Si devono impostare correttamente temperatura e qualità di estrusione, insieme all’installazione iniziale del corretto estrusore del diametro identico a quello installato sulla stampante 3D per poter avere le bobine di filamento correttamente utilizzabili da FelFil.
Inizialmente bisogna predisporre di un metodo per facilitare la divisione delle plastiche utilizzabili con la stampante 3D, che sia chiaro per il personale che deve dividere lo scarto prodotto dalla struttura e anche per la clientela nel momento in cui viene coinvolta al giusto riciclo mirato dei propri scarti.
La fase di lavaggio e asciugatura è un passaggio necessario per rimuovere i depositi di materiale non adatto e coerente con il processo di fusione del composto polimerico in seguito, questo creerebbe un composto polimerico non puro e ne conferirebbe una qualità più bassa oltre che possibili bolle d’aria all’interno della sua struttura date dall’evaporazione delle gocce d’acqua durante il processo di fusione per l’estrusione.
Durante la fase di triturazione si ripetono i passaggi di triturazione e setaccio della plastica finchè è omogenea nelle dimensioni.
Per la trasformazione del triturato di plastica in nuovo filamento pronto per essere impiegato in una stampa, si versa il pellet
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Stampante CFF Markforged Mark Two
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plastico nella tramoggia del macchinario acceso e impostato secondo le impostazioni adeguate e avvolgo il filamento che ne esce su una bobina.
Riciclo di un pezzo danneggiato
Seguendo questo processo teorico si sarebbe potuto applicare alla fase di manutenzione in rifugio. Una volta smontato il componente non funzionante ed installato il pezzo nuovo, si può passare alla consultazione delle istruzioni fornite dal progettista riguardanti i materiali dei pezzi originali, se il componente sostituito era in un materiale idoneo alla stampa 3D, può essere trattato insieme agli altri scarti di plastica della stessa categoria quindi riciclato e immesso nel processo di triturazione, estrusione e stampa per un nuovo prodotto.
Con la stampa 3D, nel caso particolare collegata alla filiera per il recupero della plastica, possiamo utilizzare ABS o HIPS, per le loro caratteristiche meccaniche simili tra loro e idonee alla funzione.
Questo processo aggiuntivo non risulta però praticabile per quanto analizzato nel capitolo relativo alle caratteristiche tecniche dei materiali.
Correlato all’argomento di limiti tecnici e tecnologici, nell’ultimo anno un’azienda in particolare, Markforged, ha sviluppato due nuove tecniche di stampa che sono andate ad abbassare drasticamente i costi di macchinari e produzione. Un macchinario già in commercio è per l’innovativo CFF (Continuous Fiber Fabrication), mentre una tecnologia ancora in fase di sviluppo ma che arriverà a breve è la ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing), che permetterà di
produrre elementi in metallo con macchinari dalle dimensioni e dai prezzi ridotti fino a 10 volte rispetto a quelli utilizzabili fino ad un anno fa.
La tecnologia CFF opera in questo modo:
la stampante utilizza due estrusori di stampa. Un ugello funziona come un tipico processo di estrusione, depone un filamento di plastica che forma il guscio esterno e la matrice interna del componente. Il secondo ugello deposita un filamento continuo di fibra composita (fatto con fibra di carbonio, vetro o Kevlar) su ogni strato. Questo continuo filamento di fibre composite all’interno di parti stampate in 3D aggiunge forza all’oggetto costruito che è paragonabile a parti in metallo77.
ADAM “consente la creazione di parti metalliche con velocità e precisione. È un metodo di stampa industriale in metallo, a prima vista sembra ingannevolmente simile alla tecnologia FDM. Tuttavia, questo è solo perché utilizza polveri di metallo racchiuse in leganti di plastica. Quando la plastica viene sciolta all’interno di fornaci, le polveri metalliche possono essere disposte in forme apposite, la plastica si dissolve e il metallo viene sinterizzato in un disegno. Il processo funziona strato dopo strato quando i cristalli metallici passano attraverso i legami degli strati stampati. Ciò consente di creare un’intera parte senza soluzione di continuità con un’immensa durabilità strutturale”78.
Previsioni e speranze future positive però ci portano a pensare che presto sarà possibile trattare materiali smart con stampanti desktop reperibili a prezzi accessibili, con metodologie di stampa e approccio simile alla stampa 4D. Questo ci consentirà di salvare ancora più spazio di magazzino e di avere a disposizione materiali funzionanti e funzionali ad ogni nostra esigenza.
La speranza è quella di aver dato il giusto input verso ulteriori studi e analisi riguardo un ambiente che ha ancora molte possibilità e molte vie di sviluppo, con l’attenzione di enti aperti all’innovazione e di rifugisti coinvolti nelle decisioni.
77. https://www.makepartsfast.com/continuous-fiber-fabrication-cff/
78. https://3dprinting.com/metal/atomic-diffusion-additive-manufacturing-game-changer/
PROCESSO 2:
RECUPERO PLASTICA
ESTRUDO E RACCOLGO PROGETTO E STAMPO IN 3D
TRITURO E SETACCIO LAVO E ASCIUGO
DIFFERENZIAZIONE DELLE PLASTICHE RIFIUTO
IN PLASTICA
FILAMENTO DI PLASTICA
AGGIUNGO PELLET DI PLASTICA
60% pellet e 40% riciclata supp
orti / stampa fallita 1.
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PRODOTTO
L’alpinismo porta con sé dei rischi, ma anche tutta la bellezza che si nasconde nell’avventura dell’affrontare l’impossibile.
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