Produzione e caratterizzazione di un materiale composito a matrice termoplastica e fibra continua ottenuto per prototipazione rapida

Questo lavoro di tesi è volto alla produzione e allo studio delle principali caratteristiche meccaniche di un composito ottenuto attraverso la tecnologia additiva meglio nota come 'stampa 3D'. Il nuovo materiale è composto da fibre aramidiche continue annegate in una matrice termoplastica di acido polilattico ed è stato prodotto a fronte di una modifica non invasiva e altamente economica di una stampante commerciale a deposizione di filamento fuso (FDM). Nella parte iniziale vengono descritti i principali problemi di alimentazione e accoppiamento delle due fasi, seguiti da considerazioni sui corretti parametri di stampa e sulle più complesse forme ottenibili con questa tecnologia. Conseguentemente, viene presentata un'analisi al microscopio elettronico della sezione del laminato per verificare il grado di impregnazione delle fibre e l'eventuale presenza di vuoti o difetti. Nella fase successiva, vengono mostrati i risultati sperimentali di una campagna di prove meccaniche svolte a temperatura ambiente e finalizzate alla determinazione delle principali caratteristiche meccaniche ed elastiche. Queste informazioni sono indispensabili per consentire un approccio in fase di progettazione che sfrutti la teoria della laminazione. Infine, un'analisi sulla sensibilità delle proprietà meccaniche al variare della temperatura (DMA) chiude il quadro complessivo sulle caratteristiche del materiale prodotto.