La stampa 3D a pellet potrebbe sostituire gli stampi per i caschi da football?
Pollen AM e RHEON Labs hanno annunciato una promettente collaborazione. Le due aziende hanno appena qualificato il materiale ammortizzante RHEON™ P3D 001 sulla Pam Pro, stampante 3D a pellet. Il primo test pratico ha previsto l’integrazione di alcuni componenti protettivi all’interno di un casco da football americano della NFL. Questi componenti pesano il 30% in meno rispetto alle controparti stampate a iniezione e offrono un’ammortizzazione per lo meno equivalente.
La stampa 3D viene già utilizzata per i caschi
La stampa 3D in resina ha già dimostrato i propri vantaggi rispetto allo stampaggio a iniezione per le protezioni da football americano. La tecnologia offre maggiore libertà geometrica, una personalizzazione più economica e una riduzione del peso.
I componenti del casco stampati in 3D (Crediti fotografici: RHEON Labs)
Cosa offre invece la produzione additiva a pellet? Il produttore francese della stampante 3D a pellet Pollen AM e lo specialista di polimeri ammortizzanti RHEON Labs stanno esplorando proprio questo approccio.
Le due aziende hanno stampato alcuni componenti protettivi interni, integrandoli nello Xenith Shadow XR, un casco già dotato di materiali RHEON. Qual è il reale valore aggiunto della tecnologia PAM impiegata?
Il costo reale dello stampo
Attualmente i produttori realizzano questi componenti tramite stampaggio a iniezione. Un lotto di produzione tipico comprende dai 5.000 ai 10.000 caschi. Ogni casco contiene da 1 a 12 componenti protettivi. Il processo è adatto a questi volumi, ma richiede un investimento ingente prima ancora di produrre il primo componente. L’attrezzaggio può costare fino a 150.000 € e i tempi di consegna possono raggiungere i tre mesi.
Lo stampo impone inoltre dei vincoli di progettazione, tra cui gli angoli di sformo, lo spessore uniforme delle pareti e sottosquadri ridotti al minimo. Risulta molto difficile produrre strutture reticolari interne o variare le proprietà meccaniche all’interno di un singolo componente. La geometria è limitata a ciò che lo stampo può riempire ed espellere.
L’eliminazione dello stampo aggira molte di queste limitazioni. La produzione additiva offre un’alternativa interessante. In questo ambito la tecnologia PAM si rivela particolarmente indicata, soprattutto per quanto riguarda i materiali.
La macchina Pam Pro (Crediti fotografici: Pollen AM)
Un materiale che si indurisce all’impatto
Il RHEON™ P3D 001 è intrinsecamente sensibile alla velocità di deformazione: la sua rigidità dipende cioè dalla rapidità con cui viene deformato. Il componente rimane morbido e flessibile quando viene indossato, per poi irrigidirsi all’impatto e assorbire l’energia. Questo comportamento è insito nel materiale e non richiede alcun post-trattamento o processo secondario.
Il materiale si presenta sotto forma di pellet, la stessa materia prima impiegata nello stampaggio a iniezione. I costi del materiale si mantengono simili a quelli dell’iniezione, ma senza l’investimento necessario per lo stampo. La stampa 3D consente di variare la densità della struttura reticolare, la forma delle celle e lo spessore delle pareti nelle diverse aree del casco. Modificando la geometria è possibile calibrare la risposta all’impatto zona per zona.
Per ottenere questo risultato, il team di Pollen AM ha dovuto adattare i parametri che RHEON utilizzava su altre stampanti 3D a pellet affinché funzionassero sulla Pam Pro. Questi parametri validati rappresentano uno dei principali risultati tecnici della collaborazione.
Il casco è più leggero del 30% (Crediti fotografici: RHEON Labs)
Il 30% più leggero, senza compromettere lo smorzamento
RHEON Labs ha confrontato i componenti stampati in 3D con componenti stampati a iniezione di geometria analoga. Il laboratorio ha misurato l’energia trasmessa attraverso il componente durante impatti a bassa e alta energia.
Il componente stampato pesa il 30% in meno rispetto alla versione stampata a iniezione. Nonostante la massa ridotta, le prestazioni di smorzamento sono per lo meno equivalenti a quelle del componente stampato a iniezione, e risultano addirittura superiori in determinate condizioni di impatto.
Scarica il caso di studio completo per scoprire tutti i risultati. Il documento include:
- La curva completa dell’energia trasmessa in funzione dell’energia di impatto, con il confronto tra il componente stampato in 3D e quello stampato a iniezione;
- Il peso esatto dei componenti confrontati;
- I parametri di stampa validati per la Pam Pro;
- le proprietà meccaniche di RHEON™ P3D 001 (durezza, indice di fluidità, allungamento e carico di rottura);
- Come la struttura reticolare viene adattata zona per zona;
- La scheda tecnica riassuntiva.
Scarica il caso di studio in inglese.
La testa di estrusione a pellet della Pam Pro (Crediti fotografici: Pollen AM)
Moto, biciclette, difesa: i prossimi obiettivi
Pollen AM e RHEON Labs considerano questa qualificazione come un punto di partenza. I partner puntano ad altri dispositivi di protezione: moto, biciclette e difesa: ovunque l’assorbimento degli urti sia importante quanto i costi di produzione e i tempi di consegna.
«Lo sport è uno degli ambienti più esigenti per un materiale: i componenti devono proteggere, flettersi e rimanere leggeri, e i marchi li vogliono più in fretta», ha dichiarato Victor Roux, co-fondatore e presidente di Pollen AM. «Lavorare con RHEON Labs dimostra le possibilità che si aprono quando un processo aperto e basato su pellet incontra un materiale avanzato. Il nostro obiettivo è portare un numero maggiore di produttori di materiali sulla piattaforma, in modo che marchi e produttori possano passare più rapidamente da un nuovo materiale al componente finito.»
La dott.ssa Sarah Karmel, CSO di RHEON Labs, conclude: «Questa collaborazione dimostra come i materiali avanzati e la produzione additiva possano lavorare in sinergia per aprire nuove possibilità per l’attrezzatura protettiva. Combinando la tecnologia dei materiali dinamici di RHEON Labs con la stampa 3D a pellet, stiamo rendendo possibile uno sviluppo più rapido, una maggiore libertà di progettazione e prestazioni specifiche per le varie applicazioni».
Pollen AM e RHEON Labs presenteranno i risultati in un webinar in diretta il 25 novembre 2026: registrati gratuitamente QUI. Pollen AM sarà inoltre presente a Formnext 2026 a Francoforte (Padiglione 12.1, Stand A78).
Scopri i risultati completi nel caso di studio Pollen AM x RHEON Labs QUI.
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*Crediti foto di copertina: RHEON Labs
