ITUB20155482A1

ITUB20155482A1 - Legante e procedimento per la produzione additiva di manufatti

Info

Publication number: ITUB20155482A1
Application number: ITUB2015A005482A
Authority: IT
Inventors: Paolo Colombo; Alberto Conte; Marzi Anna De; Paolo SCANFERLA; Antonino Italiano
Original assignee: Desamanera S R L
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-05-11
Also published as: EP3168203B1; EP3168203A1; US20170129134A1

Description

LEGANTE E PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE ADDITIVA DI

MANUFATTI

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione concerne un legante atto ad essere impiegato per la produzione additi va di manufatti, nonché un procedimento per la produzione di tali manufatti.

Il legante ed il procedimento oggetto della presente invenzione si inseriscono nel settore industriale della produzione additiva, in particolare mediante stampa 3D, di manufatti preferibilmente di conglomerato e di pietra.

Stato della tecnica

Come è noto, sono attualmente disponibili nel mercato numerosi procedimenti per la produzione additiva di manufatti, in particolare mediante macchine per la stampa 3D. Più in dettaglio negli ultimi anni sono stati messi a punto diversi procedimenti che consentono la produzione mediante stampaggio 3D di manufatti di conglomerato o di pietra.

Il brevetto italiano n. IT 1358953 descrive ad esempio un procedimento per la produzione additiva di manufatti di conglomerato il quale prevede la deposizione controllata mediante computer, alTintemo di un’area delimitata da pareti di contenimento, di strati di materiale granulato alternati a strati di un legante organico. Quest’ultimo è spruzzato selettivamente su zone preselezionate di ciascuno strato di materiale granulato al fine di ottenere la corrispondente sezione trasversale del manufatto finale. Il legante organico utilizzato in tale procedimento è in particolare una resina epossidica o poliuretanica.

Il principale inconveniente del procedimento sopra brevemente descritto risiede nell ’ utili zzo di leganti organici, quali resine epossidiche o poliuretaniche, ottenuti a partire da materie prime che, oltre ad essere caratterizzate da un costo elevato, hanno una scarsa compatibilità ambientale.

Un ulteriore procedimento per la produzione additiva di manufatti di conglomerato attualmente disponibile nel mercato prevede riutilizzo di un legante inorganico aereo costituito da un cemento magnesiaco specifico, denominato cemento Sorel, ed ottenuto da un primo componente solido in polvere a base magnesiaca, atto ad essere disperso nel materiale granulare a formare una miscela, e da un secondo componente liquido, quale una soluzione acquosa di cloruro di magnesio, atto ad essere spruzzato sulla miscela per reagire con il primo componente e portare alla formazione di una matrice rigida caratterizzata dalla presenza di composti nel sistema Mg0-MgCl2-H20.

Il legante aereo utilizzato in quest’ ultimo procedimento di tipo noto, tuttavia, presenta una scarsa resistenza al contatto prolungato con l’acqua, cosicché gli ambiti di utilizzo dei manufatti con esso realizzati risultano fortemente limitati. Inoltre la presenza di cloruri, apportati dal legante, rende i manufatti realizzati mediante il procedimento sopra descritto incompatibili con l’acciaio utilizzabile, ad esempio, per il rinforzo delle strutture.

Un ulteriore inconveniente è dato dal fatto che i manufatti ottenuti con il legante sopra descritto sono risultati nella pratica dotati di densità e di proprietà meccaniche e di durabilità non completamente soddisfacenti.

Infine, l’indurimento del suddetto legante idraulico può avvenire solo se la miscela non è a contatto con acqua in modo continuativo rendendo necessario eseguire con maggiori cautele il procedimento sopra descritto.

Presentazione delfinvenzione

Il problema alla base della presente invenzione è pertanto quello di ovviare agli inconvenienti manifestati dalle soluzioni di tipo noto sopra citate, mettendo a disposizione un legante di natura inorganica per la produzione additiva di manufatti, in particolare di conglomerato, che sia inoltre realizzato a partire da materie prime economiche e caratterizzate da una ottimale compatibilità ambientale.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un legante idraulico per la produzione additiva di manufatti, il quale consenta la realizzazione di manufatti dotati di ottimali proprietà meccaniche, di durevolezza e di resistenza anche a contatto con l’acqua.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un legante per la produzione additiva di manufatti, il quale possa essere impiegato anche per la realizzazioni di manufatti atti a permanere a contatto prolungato con l’acqua o con l’acciaio.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un procedimento per la produzione additiva di manufatti, il quale sia semplice ed economico da realizzare e da impiegare.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche tecniche dell’invenzione, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la Figura 1 mostra una vista frontale schematizzata di una apparecchiatura per la realizzazione di manufatti mediante un procedimento additivo secondo la presente invenzione, in accordo con una prima foima di realizzazione;

- la Figura 2 mostra una vista frontale schematizzata di una apparecchiatura per la realizzazione di manufatti mediante un procedimento additivo secondo la presente invenzione, in accordo con una seconda forma di realizzazione.

Descrizione dettagliata

Il legante ed il procedimento secondo la presente invenzione sono destinati ad essere vantaggiosamente impiegati per la produzione additiva di manufatti.

Più in dettaglio, il legante ed il procedimento in oggetto si prestano ad essere utilizzati per la realizzazione di manufatti mediante stampaggio 3D, in particolare con una tecnica di jetting , ovvero di spruzzatura, (cioè una tecnica di stampa 3D indiretta), la quale prevede che i manufatti vengano realizzati spruzzando o semplicemente depositando un legante in forma liquida su un letto di polvere costantemente rinnovato.

Il legante secondo la presente invenzione si presta alla produzione additiva di manufatti in particolare in conglomerato ed è allo scopo atto ad essere distribuito su uno strato di materiale granulare inerte per formare una matrice rigida inglobante i granuli di quest’ultimo.

Con l’espressione “materiale granulare” si intende qui indicare qualsiasi materiale incoerente adatto allo stampaggio 3D mediante tecnica di jetting ed avente allo scopo una granulometria adatta alla creazione di un letto di polvere rinnovabile privo di significative difettosità e suscettibile di formare un materiale coeso quando spruzzato con un legante in forma liquida o semiliquida. Tale materiale granulare può contenere sia materiale in polvere di diverse dimensioni che, ad esempio, materiale in fonna di fibre, di platelets o con altri fattori di forma. Il materiale può avere natura inorganica (ad esempio polvere di rocce diverse) o contenere parti organiche, come meglio precisato nel seguito. In accordo con l’idea alla base della presente invenzione, il legante è un legante idraulico sostanzialmente inorganico a base geopolimerica.

Con l’espressione “sostanzialmente inorganico” si intende qui indicare che il legante è costituito da composti inorganici, potendo comprendere minime quantità di composti organici, le quali non superano tuttavia nel complesso il 30% in peso del legante, senza per questo uscire daH’ambito di tutela definito dalla presente privativa.

Inoltre con l’espressione “a base geopolimerica” si intende indicare che il legante secondo Γ invenzione è costituito per almeno il 70% in peso, e preferibilmente per almeno il 90% in peso, da composti geopolimerici.

Questi ultimi sono materiali ottenuti mediante una reazione cosiddetta di geopolimerizzazione, ovvero di polimerizzazione per condensazione, a partire da un componente solido in polvere, comprendente principalmente allumino-silicati reattivi, ma anche composti di fosforo o boro, disciolto in un componente liquido comprendente una soluzione alcalina o, meno frequentemente, acida. Le materie prime più comunemente impiegate per la sintesi di geopolimeri sono caolini o argille calcinati o pozzolana, nonché materiali di scarto da lavorazioni industriali quali ceneri volanti da centrali a carbone (fly-ash) o fanghi da lavorazioni di alluminio, o materiali naturali quali lava o ceneri vulcaniche. Una o più di tali materie prùne sono fatte reagire in una soluzione alcalina, quale ad esempio una soluzione acquosa contenente idrossidi o silicati alcalini (ad esempio di sodio, litio, potassio, cesio o rubidio) oppure, meno di frequente, in una soluzione acida, quale ad esempio una soluzione acquosa di acido fosforico.

Sorprendentemente, i geopolimeri si sono dùnostrati adatti ad essere impiegati come leganti nella produzione additiva di manufatti, in particolare mediante stampaggio 3D e più precisamente mediante tecnica di jetting.

Più in dettaglio, la miscela geopolimerica ottenuta dalla combinazione del componente solido in polvere con il componente liquido si è dimostrata sorprendentemente in grado di garantire una bagnabilità sufficiente nei confronti di un materiale granulare inerte quando spruzzata su di esso, cosi da portare alla formatura di manufatti di conglomerato ben coesi e dotati di caratteristiche meccaniche paragonabili e finanche migliori rispetto alle caratteristiche meccaniche dei manufatti di conglomerato ottenuti per stampaggio 3D mediante tecnica di jetting ed impieganti leganti noti di diversa natura e, in particolare, diversi leganti inorganici, quale ad esempio il cemento Sorel.

Rispetto agli altri leganti inorganici attualmente impiegati nella produzione additiva di manufatti, il legante a base geopolimerica secondo la presente invenzione presenta il vantaggio di essere un legante idraulico. Il legante secondo la presente invenzione pertanto, a differenza dei leganti aerei inorganici noti, è in grado di indurire a contatto permanente con l’acqua e consente di realizzare manufatti che possono rimanere a contatto permanente con l’acqua. In particolare, qualora la reazione di geopolimerizzazione giunga correttamente a completamento, i manufatti ottenuti mediante produzione additiva per stampa 3D con l’impiego di un legante a base geopolimerica secondo la presente invenzione sono in grado di resistere a contatto con l’acqua anche a temperature uguali o superiori alla temperatura di ebollizione di quest’ultima.

Il legante a base geopolimerica secondo la presente invenzione consente inoltre di ottenere manufatti mediante produzione additiva, in particolare per stampaggio 3D, dotati di una microstruttura più compatta, di una minore porosità e quindi dotati di una maggiore durevolezza, rispetto a manufatti ottenuti mediante l’impiego di leganti inorganici noti, quali ad esempio il cemento Sorel.

Il legante inorganico secondo la presente invenzione presenta inoltre una notevole flessibilità di impiego. I geopolimeri, infatti, sono materiali caratterizzati da un’estrema variabilità composizionale e possono quindi presentare una microstruttura nonché proprietà fisiche, meccaniche, chimiche e termiche molto variabili, che possono essere ottimizzate in funzione delle caratteristiche desiderate per il manufatto da realizzare. Vantaggiosamente, le materie prime da cui è ottenuto il composto geopolimerico atto ad essere impiegato come legante secondo la presente invenzione, ovvero in particolare un primo componente solido ed un secondo componente liquido atti ad essere miscelati per realizzare la miscela geopolimerica come meglio specificato nel seguito, sono selezionate per ottenere una miscela geopolimerica avente preferibilmente una viscosità non superiore a 5.000 cPoise (centipoise) durante fintervallo di lavorabilità della miscela stessa, ovvero durante fintervallo di tempo entro cui la miscela è suscettibile di essere mescolata, trasferita agli ugelli di spruzzatura e depositata sul materiale granulare inerte. Inoltre, le materie prime sono preferibilmente selezionate per garantire un intervallo di lavorabilità della miscela geopolimerica di almeno 20 minuti, durante i quali la viscosità della miscela permane sostanzialmente costante.

In accordo con una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa dei leganti secondo la presente invenzione, questi ultimi sono ottenuti a partire da un primo componente solido in polvere comprendente alluminosilicati reattivi e da un secondo componente liquido comprendente una soluzione acquosa alcalina o acida, ove il rapporto molare tra l’acqua contenuta nel componente liquido e gli ossidi che vanno a costituire il reticolo geopolimerico (quali ossido d’alluminio, ossido di silicio, ossidi alcalini o alcalino terrosi, o ossido di fosforo) è controllato per ottimizzare sia la reattività della miscela che la sua reologia, ovvero per regolare il tempo di lavorabilità della miscela e la sua bagnabilità nei confronti del materiale granulare inerte. La reattività della miscela, ovvero il tempo di reazione, infatti, dipende, oltre che dalla composizione delle materie prime selezionate per la realizzazione del geopolimero, anche del rapporto fra l’acqua e gli ossidi in esse contenuti e può quindi essere confrollato regolando quest’ultimo rapporto. In particolare, il rapporto fra l’acqua e l’allumina contenuta nel componente solido (H2O/AI2O3), è vantaggiosamente compreso fra 16 e 23 e, preferibilmente, fra 17 e 20. Il rapporto fra l’acqua e gli altri ossidi consegue direttamente dal valore sopra riportato, in funzione del tipo di reticolo che si vuole andare a formare. La miscela geopolimerica secondo tale forma di realizzazione, infatti, oltre ad essere agevolmente spruzzatile attraverso gli ugelli della testa di stampa, ha dimostrato una ottimale capacità di bagnare e di impregnare il letto di materiale granulare. La quantità d’acqua presente nella miscela geopolimerica e, più in dettaglio, il rapporto molare tra l’acqua contenuta nel componente liquido e gli ossidi che vanno a costituire il reticolo geopolimerico ovvero in particolare l’allumina, determinano le caratteristiche sia della miscela geopolimerica che del geopolimero ottenuto da tale miscela e quindi del manufatto realizzato impiegando tale geopolimero come legante. In particolare, l’ottimale rapporto molare tra l’acqua e l' allumina permette di conferire alla miscela geopolimerica caratteristiche reologiche adatte a consentire la stampa in un intervallo di tempo sufficiente prima del consolidamento della miscela.

Il rapporto molare tra acqua e allumina compreso nell’intervallo di valori sopra indicato consente inoltre una pressoché completa reazione di geopolimerizzazione della miscela geopolimerica, permettendo di ottenere adeguate proprietà di resistenza meccanica del manufatto formato, che sarebbero negativamente condizionate da una eccessiva presenza di acqua, ed al contempo ottimali proprietà di bagnabilità della miscela geopolimerica nei confronti del materiale granulare inerte consentendo di impregnare adeguatamente quest’ultimo. Una miscela geopolimerica avente un rapporto molare tra acqua e allumina al di fuori del range sopra indicato potrebbe comunque consentire la realizzazione di manufatti mediante stampaggio 3D, permettendo il consolidamento del materiale granulare inerte, non potendo tuttavia garantire risultati ottimali in tennini di stabilità del manufatto solido ottenuto al termine del processo di stampaggio, a meno che il manufatto solido non venga sottoposto ad un trattamento tennico supplementare (prima o durante il suo utilizzo), durante il quale è riscaldato a temperature superiori ad almeno 100°C per promuovere la creazione in esso di fasi ceramiche maggiormente resistenti.

Una miscela geopolimerica che si è dimostrata particolarmente vantaggiosa ad essere impiegata in qualità di legante secondo la presente invenzione è ottenuta a partire da metacaolino (2A1203<■>Si02) o caolino calcinato, in particolare in combinazione con una soluzione acquosa contenente un silicato o un idrossido alcalino, quale un silicato o un idrossido di sodio o di potassio. Le suddette materie prime, infatti, sono caratterizzate da bassi costi che consentono di contenere quindi i costi di produzione dei manufatti. Inoltre tali materie prime, quando combinate con un rapporto tra acqua ed allumina compreso nel range sopra indicato, consentono di ottenere una miscela geopolimerica avente caratteristiche reologiche (e quindi di bagnabilità) ed una reattività (e quindi una capacità di formare composti geopolimerici) ottimali.

Come precedentemente specificato, geopolimeri sintetizzati a partire da diversi composti portano a diverse strutture ma soprattutto a diverse caratteristiche, come il tempo di gelificazione della miscela geopolimerica. Oltre alle materie prime differenti, sono i rapporti molari con cui le stesse sono presenti a determinare un diverso comportamento del composto finale. Una famiglia di geopolimeri che si prestano in particolare ad essere impiegati come leganti secondo la presente invenzione è quella dei polisialatosilossani (PSS). Questi ultimi, ed in particolare quelli a base sodio, dimostrano una notevole resistenza al fuoco ed alle elevate temperature in generale, oltre che un’elevata forza di coesione a substrati di acciaio.

In accordo con una vantaggiosa forma di realizzazione, il legante secondo la presente invenzione è a base alcalina, ovvero ottenuto impiegando un secondo componente liquido comprendente una soluzione acquosa alcalina e comprende un additivo ritardante, atto a ritardare l’inizio della reazione di geopolimerizzazione tra il primo componente solido ed il secondo componente liquido. L’additivo ritardante può comprendere qualsivoglia composto o insieme di composti in grado di esplicare un’azione ritardante della reazione di geopolimerizzazione garantendo quindi una più durevole lavorabilità, ovvero valori di viscosità della miscela geopolimerica sostanzialmente costanti per un intervallo di tempo sufficiente a consentire una deposizione della miscela geopolimerica il più possibile invariante nel tempo. Un additivo ritardante che si presta ad essere impiegato nella formulazione del legante secondo la presente invenzione è ad esempio una soluzione acquosa di saccarosio, la quale presente il vantaggio di essere facilmente reperibile, nonché particolarmente economica.

Alla miscela geopolimerica liquida potranno essere aggiunti ulteriori o differenti additivi opportunamente scelti in funzione delle caratteristiche della specifica miscela geopolimerica selezionata per ottimizzare una o più di tali caratteristiche. Ad esempio, qualora la miscela geopolimerica selezionata sia caratterizzata da una bassa velocità di reazione, anziché additivi ritardanti come sopra specificato, potranno essere addizionati alla stessa additivi acceleranti. Potranno inoltre essere ad esempio introdotti additivi aventi lo scopo di modificare la reologia della miscela, quali additivi fluidificanti, o la bagnabilità nei confronti del letto di polvere, quali tensioattivi, senza per questo uscire dall’ambito di tutela definito dalla presente privativa.

Forma oggetto della presente invenzione anche un procedimento per la produzione additiva di manufatti, in particolare mediante stampaggio 3D con tecnica di jetting , facente uso di un legante a base geopolimerica, in particolare del tipo sopra descritto. Il procedimento secondo la presente invenzione comprende le seguenti fasi operative descritte nel seguito.

Vantaggiosamente è innanzitutto prevista una fase di modellazione al calcolatore della struttura del manufatto finale che si desidera ottenere mediante l'uso di programmi di disegno CAD, in grado di ricostruire un modello 3D del manufatto desiderato.

Quest’ultimo è suddiviso in sezioni trasversali successive ordinate dal basso verso l'alto, delimitate da piani paralleli e ortogonali alla verticale in particolare equidistanziati gli uni dagli albi secondo un passo predetenninato, di modo che tali sezioni, stampate in sequenza, vadano a formare la strutura progetata. Ciascuna sezione trasversale del modello 3D comprende aree piene e vuote, corrispondenh alle parti piene e vuote della struttura.

E’ inolbe vantaggiosamente prevista una fase iniziale di predisposizione di una apparecchiatura 1 per lo stampaggio 3D mediate tecnica di jetting , la quale è schemahcamente rappresentata nelle Figure 1 e 2 allegate in accordo rispetivamente con una prima ed una seconda possibile forma di realizzazione.

L’apparecchiatura 1 comprende una struttura di supporto 2 avente, associato ad essa, un serbatoio 3 per il contenimento di un materiale granulare inerte 4 o di una miscela in forma granulare 4’ contenente il materiale granulare inerte come meglio spiegato nel seguito. La struttura di supporto 2 ha inolbe, associata ad essa una superficie di lavoro 5 ata a ricevere su di essa sbafi successivi del materiale granulare inerte 4, o della miscela in forma granulare 4’, proveniente dal serbatoio 3, i quali sbafi sono distribuiti sulla superficie di lavoro 5 in maniera controllata.

Più in detaglio, nella macchina in accordo con la prima forma di realizzazione di Figura 1, il serbatoio 3 è disposto affiancato alla superficie di lavoro 5, mentre nella macchina in accordo con la seconda forma di realizzazione di Figura 2, il serbatoio 3 può essere disposto anche in una posizione remota rispeto alla superficie di lavoro 5.

Il serbatoio 3 comprende mezzi di dislocazione del materiale inerte 4, o della miscela granulare 4’, verso la superficie di lavoro 5.

Nella prima fonna di realizzazione di Figura 1, tali mezzi di dislocazione comprendono un primo pistone 6 ato a sollevare il fondo 7 del serbatoio 3 lungo una direzione verticale Z di un passo predefmito ogni qualvolta un nuovo strato di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4’, deve essere depositato sulla superficie di lavoro 5, ed un rullo di distribuzione 8, atto a sospingere e a comprimere una quantità predeterminata di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4% verso la superficie di lavoro 5 per depositare uno strato di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4’, su di essa, ovvero sugli strati precedentemente depositati. La superficie di lavoro 5 è associata ad un secondo pistone 9, atto ad abbassare la superficie di lavoro 5 di un passo predefinito ogni qualvolta un nuovo strato di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4’, deve essere depositato su di essa.

Nella seconda fonna di realizzazione di Figura 2, tali mezzi di dislocazione comprendono ad esempio un condotto di adduzione 12 del materiale inerte 4, o della miscela granulare 4\ verso la superficie di lavoro 5 ed una barra di distribuzione 13 atta a distribuire sulla superficie di lavoro 5 il materiale inerte depositato dal condotto di adduzione 12.

L’apparecchiatura 1 comprende inoltre una testa di stampa 10, atta a depositare in modo selettivo sulla superficie di lavoro 5, ovvero su ciascuno strato di materiale inerte 4 o di miscela granulare 4’ depositato su di essa, un componente in forma liquida o semiliquida, come meglio spiegato nel seguito, atto a realizzare sul letto di materiale granulare inerte 4 o di miscela granulare 4’ una matrice rigida inglobante i granuli di materiale inerte per definire una corrispondente sezione trasversale del manufatto finale.

Allo scopo, la testa di stampa 10 è movimentata su di un piano XY parallelo alla superficie di lavoro 5, in particolare lungo un asse X, denominato “asse veloce” essendo quello lungo cui la testa di stampa 10 si muove, e lungo un asse Y, denominato “asse lento” essendo quello lungo cui la testa 5 è mossa di pochi millimetri dopo aver percorso completamente l’asse X.

Nella seconda forma di realizzazione di Figura 2, la superficie di lavoro 5 è fissa e la testa di stampa 10 è sollevata di un passo predefinito ogni qualvolta un nuovo strato di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4’, deve essere depositato sulla superficie di lavoro 5. Vantaggiosamente, la barra di distribuzione 13 del materiale inerte sulla superficie di lavoro 5 è associata alla testa di stampa 10 ed è in particolare disposta su quest’ultima a monte degli ugelli di spruzzatura rispetto alla direzione di avanzamento della testa di stampa 10, come illustrato nella Figura 2, cosi da livellare e comprimere il materiale inerte 4, o la miscela granulare 4’, prima che su quest’ultimo venga rilasciato il secondo componente liquido o la miscela geopolimerica.

Il procedimento secondo la presente invenzione prevede una prima fase di predisposizione di un materiale granulare inerte 4, atto a definire l’aggregato del conglomerato finale con cui è realizzato il manufatto. Il materiale granulare inerte 4 può essere selezionato in funzione delle proprietà che si desiderano conferire al manufatto finale, ovvero in funzione di esigenze produttive o economiche. Materiali inerti che si sono dimostrati particolarmente adatti alla produzione di manufatti in conglomerato mediante il procedimento secondo l’invenzione sono ad esempio polvere di marmo o di rocce in genere, sabbia, potendo tuttavia essere impiegati anche materiali di riciclo, quali ad esempio mattoni, tegole o intonaci opportunamente macinati o altri materiali che si prestano allo scopo, senza per questo uscire dall’ambito di tutela definito dalla presente privativa.

La granulometria dell’inerte, che può presentarsi in fonna di polvere, di fibre, di platelets o con altri fattori di forma, come precedentemente specificato, può essere ottimizzata per migliorare la resistenza del manufatto finale e per garantire la possibilità di stendere uno strato omogeneo di polvere. Inoltre materiali di rinforzo, quali fibre e minerali, possono essere aggiunti al materiale granulare inerte 4 per incrementare la resilienza e la tendenza del manufatto finito alla isotropicità, che invece è ridotta a causa del processo di stratificazione. Anche materiali organici possono essere aggiunti al letto di polvere per modificare ed ottimizzare alcune proprietà del materiale granulare inerte ovvero del manufatto solido con esso ottenuto. Ad esempio, tali aggiunte di materiale organico possono migliorare proprietà quali Γ assorbimento di energia da impatto, l’isolamento tennico o l’isolamento acustico dei manufatti.

In particolare il materiale granulare inerte 4 (oppure la miscela in forma granulare 4’ contenente il materiale granulare inerte) è predisposto all’interno del serbatoio 3 dell’apparecchiatura 1.

E’ quindi prevista una seconda fase di predisposizione di un primo componente solido 14 in forma di polvere, comprendente precursori geopolimerici reattivi, quali ad esempio alluminosilicati, e di un secondo componente liquido 11 comprendente una soluzione acquosa alcalina o acida. Il primo componente solido 14 ed il secondo componente liquido 11 sono atti a reagire per formare un legante idraulico a base geopolimerica. Il secondo componente liquido 11 (oppure una miscela geopolimerica 1 Γ ottenuta mescolando il secondo componente liquido con il primo componente solido 14, come meglio specificato nel seguito) è predisposto all’ interno di una vasca di contenimento associata alla testa di stampa 10 dell’apparecchiatura 1. In particolare, la vasca di contenimento può essere disposta sulla testa di stampa 10 o posizionata al di fuori della testa di stampa ed essere trasportata sino ad essa tramite opportuni condotti.

Il procedimento comprende quindi una fase di distribuzione su di una superficie di lavoro 5 di uno strato uniforme di spessore predeterminato del materiale granulare inerte 4 oppure della miscela in fonna granulare 4’. In particolare, durante tale fase di distribuzione, una dose di materiale granulare inerte 4 oppure della miscela in forma granulare 4’ è rilasciata sulla superficie di lavoro 5 e distribuita su di essa.

In accordo con la prima forma di realizzazione della macchina di Figura 1, a seguito dell’innalzamento del fondo 7 del serbatoio 3 per mezzo del primo pistone 6, il rullo di distribuzione 8 del serbatoio 3 sospinge una quantità predeterminata di materiale inerte 4, o di miscela granulare 4’, verso la superficie di lavoro 5 per creare su di essa, ovvero su di uno strato precedentemente depositato, il suddetto strato di spessore predeterminato. In accordo con la seconda forma di realizzazione della macchina di Figura 2, la dose desiderata di materiale granulare inerte 4 oppure della miscela in fonna granulare 4’ è rilasciata dal condotto di adduzione 12 sulla superficie di lavoro 5 ed è quindi distribuita su quest’ultima a formare uno spessore sostanzialmente unifonne mediante la barra di distribuzione 13.

Successivamente, è prevista una fase di impregnazione selettiva di aree preselezionate dello strato di materiale granulare inerte 4, o della miscela in fonna granulare 4’, durante la quale fase di impregnazione selettiva il secondo componente liquido 11, o la miscela geopolimerica 11 ’, è depositato sulle suddette aree pre selezionate dello strato di materiale inerte, o della miscela in forma granulare 4’, per definire una conispondente sezione trasversale di un manufatto desiderato, impregnando il materiale granulare inerte e fonnando, a seguito della reazione di geopolimerizzazione del primo componente solido a contatto con il secondo componente liquido, una matrice rigida che ingloba i granuli di materiale inerte.

In particolare, durante la fase di impregnazione la testa di stampa 10 è movimentata in modo controllato, ad esempio mediante una unità di controllo non illustrata, lungo gli assi ortogonali X, Y paralleli alla superficie di lavoro 5, e quindi allo strato di materiale inerte 4 o di miscela in forma granulare 4’ su di essa depositato, secondo le caratteristiche della struttura del manufatto che si desidera ottenere registrate in un file sul calcolatore. Il secondo componente liquido 11, o la miscela geopolimerica 1 Γ, è quindi selettivamente rilasciato o spruzzato dalla testa di stampa 10 sulle aree preselezionate dello strato di materiale inerte 4 o della miscela in forma granulare 4’. Il procedimento secondo Γ invenzione prevede quindi che la fase di distribuzione del materiale granulare inerte 4 (o della miscela in forma granulare 4’) e la fase di impregnazione selettiva dello strato cosi formato con il secondo componente liquido 11 (o con la miscela geopolimerica 1Γ) siano ripetute fino a definire tutte le sezioni trasversali del manufatto desiderato, ottenendo cosi un manufatto formato.

Il procedimento secondo la presente invenzione, grazie all’impiego del legante a base geopolimerica, consente di realizzare in modo semplice, rapido, automatico ed economico manufatti dotati di migliorate proprietà meccaniche, di durevolezza e di resistenza al contatto con l’acqua rispetto ai manufatti realizzati con procedimenti additivi di tipo noto impieganti leganti inorganici aerei.

In accordo con una forma di attuazione preferita, il procedimento secondo la presente invenzione comprende inoltre una fase di miscelazione del primo componente solido 14, contenente i precursori geopolimerici reattivi, con il secondo componente liquido 11 per ottenere una miscela geopolimerica legante 1 Γ. Tale fase di miscelazione precede la fase di impregnazione e quest’ultima è eseguita mediante la distribuzione della miscela geopolimerica legante sullo strato unifonne di materiale granulare inerte 4.

Allo scopo, in particolare, il primo componente solido ed il secondo componente liquido possono essere miscelati al di fuori della testa di stampa 10 ed inviati a quest’ultima già miscelati, oppure possono essere miscelati direttamente nella testa di stampa 10.

Preferibilmente, nella presente forma di attuazione del procedimento secondo l’invenzione, nella fase di distribuzione è distribuito sulla superficie di lavoro solo il materiale granulare inerte 4.

Tale forma di attuazione del procedimento secondo l’invenzione assicura un intimo contatto ha il primo componente solido ed il secondo componente liquido. Ciò favorisce una più completa reazione di geopolimerizzazione e garantisce pertanto il raggiungimento di migliorate caratteristiche nel manufatto finale ottenuto mediante il presente procedimento.

In accordo con una variante di tale forma di attuazione preferita del procedimento secondo rinvenzione, la temperatura della miscela geopolimerica è mantenuta ad una temperatura differente dalla temperatura ambiente, ovvero in particolare differente dall’ intervallo compreso tra 15 °C e 20 °C. Ad esempio, per una miscela ad alta reattività (con reazione di geopolimerizzazione veloce), quale ad esempio una miscela ottenuta da un primo componente comprendente alluminosilicati reattivi ed un secondo componente comprendente una soluzione alcalina, la temperatura è preferibilmente mantenuta in un intervallo tra 0 °C e 10 °C e preferibilmente tra 3 °C e 6 °C. Per una miscela con bassa reattività (con reazione di geopolimerizzazione lenta), quale ad esempio una miscela ottenuta con un secondo componente comprendente una soluzione acida, la temperatura è preferibilmente mantenuta nell’intervallo tra 20 °C e 50 °C e preferibilmente tra 30 °C e 40 °C, per aumentare la velocità di reazione.

Infatti, la temperatura alla quale la reazione di geopolimerizzazione è condotta influenza il decorso della reazione stessa, e di conseguenza anche la reologia della soluzione usata per la stampa.

La miscela geopolimerica costituita dal componente solido in polvere mescolato con il componente liquido ha un comportamento non newtoniano e tende al punto di gelificazione. La viscosità di tale miscela aumenta rapidamente al procedere della reazione di polimerizzazione, cosicché risulta difficile garantire un tempo di lavoro sufficiente di tale miscela durante il quale la sua viscosità permane pressoché costante. A tale proposito si è notato che la reazione di geopolimerizzazione tende ad avvenire in maniera più rapida a temperature superiori alla temperatura ambiente. Tale accelerazione della reazione di geopolimerizzazione è imputabile al fatto che temperature maggionnente elevate promuovono la formazione di oligomeri e quindi il rapido raggiungimento del punto di gelificazione.

Pertanto, allo scopo di garantire il corretto tempo di lavoro (di stampa) della miscela geopolimerica, quest’ultima è predisposta ad una temperatura tale da consentire una velocità di reazione di geopolimerizzazione appropriata.

Ciò garantisce una fluidità (comportamento reologico) costante della miscela geopolimerica per almeno 20÷25 minuti a seguito della miscelazione del primo componente solido con il secondo componente liquido. A seconda delle caratteristiche del pezzo da stampare (forma, dimensione), il tempo di stabilità della miscela geopolimerica può essere variato ulteriormente in un ampio intervallo di valori (da qualche minuto a qualche ora).

In particolare Γ appropriata temperatura della miscela può essere ottenuta sottoponendo la miscela dopo la sua formatura a raffreddamento o riscaldamento, oppure raffreddando o riscaldano il secondo componente liquido, eventualmente miscelato con appropriati additivi, atto ad essere miscelato al primo componente solido durante la fase di miscelazione e mantenendo poi la miscela alla temperatura desiderata.

Preferibilmente, Γ agitazione della miscela geopolimerica durante la fase di miscelazione è protratta per un tempo massimo di 30 minuti e comunque adeguato a garantire un ottimale livello di geopolimerizzazione della miscela prima che quest’ultima venga depositata sul letto di materiale granulare inerte.

Il grado di avanzamento della reazione di geopolimerizzazione, infatti, è maggiore quando il tempo di mescolamento della miscela geopolimerica è maggiore. Questo effetto è traducibile in una variazione della viscosità e nell’ anticipazione del punto di gelificazione della miscela geopolimerica. Il tempo massimo di agitazione sopra specificato permette di garantire un tempo di lavorazione adeguato, ovvero sufficientemente lungo da consentire la distribuzione della miscela geopolimerica su uno strato di materiale inerte in condizioni di viscosità della stessa pressoché costanti, ed al contempo sufficientemente ridotto da non prolungare i tempi di produzione. Inoltre, la miscelazione garantisce che la reazione di geopolimerizzazione sia anivata ad un appropriato stadio di completezza prima che la stampa venga eseguita. Infatti, l’evaporazione dell’acqua conseguente alla stampa interrompe la reazione di geopolimerizzazione e, di conseguenza il legante depositato, se non opportunamente prepolimerizzato, non avrebbe le caratteristiche idrauliche desiderate.

Preferibilmente, il procedimento secondo la presente invenzione in accordo con la forma di attuazione preferita sopra riportata comprende inoltre una fase di dosaggio di una prima quantità del primo componente solido e di una seconda quantità del secondo componente liquido che precede la fase di miscelazione di tali componenti. In particolare la prima quantità del primo componente solido e la seconda quantità del secondo componente liquido sono suscettibili di definire congiuntamente sostanzialmente l’esatta quantità di legante necessaria per impregnare le aree preselezionate del corrispondente strato di materiale inerte granulare. A tale miscela possono essere aggiunti additivi per modificarne le caratteristiche.

Più chiaramente il primo componente solido ed il secondo componente liquido sono dosati e miscelati appena prima di ciascuna fase di impregnazione dello strato di materiale granulare inerte 4 e nella giusta quantità necessaria per impregnare, solo nelle aree preselezionate, il corrispondente strato.

Ciò garantisce le medesime proprietà della miscela geopolimerica per ciascuno strato di materiale inerte 4 impregnato, dal momento che la miscela geopolimerica presenta un comportamento variabile nel tempo.

In accordo con una diversa forma di attuazione, il procedimento secondo la presente invenzione prevede che il primo componente solido del legante sia addizionato al materiale granulare inerte 4, anziché essere miscelato al secondo componente liquido e distribuito con quest’ultimo sul letto di materiale granulare inerte 4. Allo scopo, il procedimento comprende una fase di miscelazione del primo componente solido reattivo con il materiale granulare inerte 4, al fine di ottenere una miscela in forma granulare 4’ atta ad essere distribuita sulla superficie di lavoro 5. Quest’ultima fase di miscelazione precede quindi la fase di distribuzione, durante la quale la miscela in forma granulare 4’, comprendente il primo componente solido ed il materiale granulare inerte, è distribuita sulla superficie di lavoro 5. La fase di impregnazione è eseguita in tal caso mediante la distribuzione del solo secondo componente liquido sullo strato uniforme della miscela in forma granulare 4’.

Quest’ultima forma di attuazione del procedimento secondo l’invenzione consente di ovviare agli inconvenienti relativi al limitato tempo di lavoro della miscela geopolimerica, dal momento che la reazione geopolimerica avviene solamente sul letto di materiale granulare, a seguito del contatto del secondo componente liquido depositato su di esso con il primo componente solido presente nella miscela in forma granulare 4 ’ . Vantaggiosamente, il procedimento secondo l’invenzione può comprende una fase di trattamento termico successivo del manufatto fonnato per portare alla formazione in quest’ultimo di fasi ceramiche. Vantaggiosamente tale trattamento termico può essere condotto riscaldando il manufatto formato ad una temperatura compresa ha 100°C e 1500°C. I composti geopolimerici presenti nel manufatto foimato, infatti, quando riscaldati cristallizzano formando fasi ceramiche che possono avere temperature di fusione elevate, finanche superiori a 1.500 °C.

Tale trattamento termico può essere eseguito anche durante l’utilizzo del manufatto stesso, qualora quest’ultimo sia destinato ad essere impiegato ad una temperatura compresa nel range sopra riportato.

I manufatti ottenuti al termine delle fasi di deposizione e di impregnazione, pertanto, possono essere semplicemente lasciati riposare per un periodo di tempo opportuno, ad esempio di 24 ore, per permettere alla reazione di geopolimerizzazione di completarsi ed alla matrice cosi formata di indurirsi, oppure possono essere ulteriormente sottoposti ad un trattamento termico, in funzione delle caratteristiche ricercate nel manufatto finale. Forma oggetto della presente invenzione anche l’uso di un composto geopolimerico come legante per la produzione additiva di manufatti in conglomerato mediante stampaggio 3D, in particolare mediante tecnica di jetting.

Esempio attuativo:

Nel seguito viene descritto un esempio attuativo relativo ad un legante e ad un procedimento in accordo con la presente invenzione e vengono riportati i risultati di prove di caratterizzazione meccanica eseguite sui manufatti ottenuti.

Nell’esempio qui riportato è stato utilizzato un legante comprendente un geopolimero con formula empirica:

R„ [-Si02-Al02~]n<■>WH20

con R ione alcalino monovalente, come possono essere Na<+>e K<+>ed n grado di polimerizzazione .

In particolare si è scelto di utilizzare come ione alcalino monovalente quello del sodio nel presente esempio attuativo. Si è infatti constatato che la terna Si-O-Al tende ad assumere una struttura più rigida se presente uno ione di sodio piuttosto che altri cationi monovalenti, in quanto Na<+>ha un più piccolo raggio ionico ed una maggiore densità di carica.

II legante sopra riportato è stato in particolare ottenuto a partire da metacaolino contenente alluminosilicati reattivi, come primo componente solido, e da una soluzione acquosa di silicato di sodio, come secondo componente liquido.

In particolare le materie prime impiegate per ottenere la miscela geopolimerica sono state selezionate per avere i seguenti rapporti molari:

Na20 / Si02= 0.263

Si02/ A1203= 3.8

Na20 / A1203⁄4= 1

allo scopo di ottenere una struttura geopolimerica dotata di buona resistenza e durevolezza.

E stato inoltre selezionato un rapporto molare tra acqua ed allumina pari a 17, essendosi dimostrato, per il geopolimero selezionato, ottimale per conferire una adeguata bagnabilità del materiale granulare inerte ed una adeguata reattività della miscela.

Al secondo componente liquido è stato addizionato un additivo ritardante, costituito da una soluzione acquosa di saccarosio, con rapporto saccarosio: acqua di 2: 1.

E stata inoltre predisposta, come materiale granulare inerte, una polvere inerte di Bianco di Zandobbio, o Dolomite, avente una granulometria compresa tra 0.2 mm e 1.2 mm. Il secondo componente liquido è stato addizionato al primo componente solido ad una temperatura di circa 4°C ed il primo componente solido ed il secondo componente liquido sono stati miscelati per 5 minuti. Per la miscela geopolimerica selezionata, infatti, si è potuto constatare che l’impiego del secondo componente liquido alla temperatura sopra indicata ha consentito di allungare il tempo di lavoro “utile” ovvero il plateau di viscosità in cui assume un valore pressoché costante.

La miscela, a seguito della fase di mescolamento, è stata distribuita su un letto di polvere inerte di Bianco di Zandobbio come sopra specificato. Le fasi di miscelazione e di distribuzione della miscela su un letto di polvere inerte rinnovato sono state ripetute fino ad otenere tute le sezioni trasversali di un campione sostanzialmente cubico di lato di 1.5 cm.

Ciascuno dei campioni cosi otenuti è stato sotoposto a prove di resistenza a compressione, utilizzando uno strumento Instron con piatti d’appoggio in acciaio inox, sia in direzione trasversale, ovvero con una direzione di applicazione dello sforzo sostanzialmente ortogonale agli strati stampati, che in direzione longitudinale, ovvero con una direzione di applicazione dello sforzo sostanzialmente parallela agli strati stampati, che in direzione longitudinale.

I valori di resistenza a compressione sono stati derivati dall’ applicazione della fonnula:

o=F/A

con A intesa come l’area in rum<2>di applicazione dello sforzo ed F il valore in Newton di sforzo massimo che il campione è in grado di subire.

Nella Tabella 1 di seguito sono riportati i dati otenuti dalle prove di resistenza a compressione su quatto campioni otenuti con il legante geopolimerico sopra specificato.

Tabella 1

RESISTENZA A ± DEVIAZIONE

CAMPIONE DIREZIONE COMPRESSIONE STANDARD

MEDIA \MPa] \MPa] TRASVERSALE 4.57 1.76

1

LONGITUDINALE 17.30 3.35 TRASVERSALE 4.93 1.54

2

LONGITUDINALE 16.12 3.97 TRAVERSALE 7.69 2.34

3

LONGITUDINALE 11.96 4.88 TRASVERSALE 9.04 0.05

4

LONGITUDINALE 20.43 3.05 I risultati sopra riportati sono stati confrontati con i risultati otenuti da prove di compressione eseguite nelle medesime condizioni su campioni cubici aventi le stesse dimensioni ed otenuti con il medesimo procedimento di stampa, utilizzando il medesimo materiale granulare inerte ma un legante inorganico aereo costituito da cemento magnesiaco Sorel, anziché il legante geopolimerico secondo la presente invenzione. Nella Tabella 2 di seguito sono riportati i dati ottenuti dalle prove di resistenza a compressione su due campioni ottenuti con il legante aereo sopra specificato.

T abella 2

RESISTENZA A ± DEVIAZIONE

CAMPIONE DIREZIONE COMPRESSIONE STANDARD

MEDIA [MPa]_ [MPa] TRASVERSALE 1.49 0.27 la

LONGITUDINALE_ 2T7_ 0.63 TRASVERSALE_ L66_ 0.13

2a

LONGITUDINALE 2.09 0.38

Si è quindi potuto constatare come il legante geopolimerico sia caratterizzato da una migliore resistenza a compressione rispetto ad un legante inorganico aereo di tipo noto. Per maggiore chiarezza il confronto tra i risultati ottenuti è riportato nella seguente Tabella 3.

T abella 3

RESISTENZA A RESISTENZA A

COMPRESSIONE COMPRESSIONE

LEGANTE CGEOPOLIMERO GEOPOLIMERO

TRASVERSALE LONGITUDINALE

[MPa] (^CEMENTO SOREL CEMENTO SOREL [MPa]

Cemento

Sorel 1.58 2.13

4.15 7.72 Geopolìmero 6.56 16.45

Sono state inoltre eseguite ulteriori misurazioni per valutare la porosità dei campioni ottenuti con il legante a base geopolimerica e per confrontare quest’ultima con la porosità dei campioni ottenuti impiegando il cemento Sorel come legante.

La porosità, infatti, ovvero in generale il rapporto tra il volume occupato dai pori, o vuoti, e il volume totale del materiale in esame, ha un’influenza rilevante in particolare sulle capacità di isolamento termico ed acustico, di resistenza meccanica e sulla densità del manufatto finale ottenuto.

In particolare sono riportati qui di seguito i valori medi di porosità aperta (PA) ottenuti per i campioni con legante geopolimerico e con legante Sorel, ove con porosità aperta si intende il valore scalare o percentuale che detennina la presenza di pori tra loro connessi od in collegamento con l’ambiente esterno e derivata dalla formula:

% FA = 1 I* GEOMETRICA

PAPPARENTE 100

dove PGEOMETRICA è il valore di densità del materiale considerato come il rapporto tra la sua massa, misurata con bilancia, ed il suo volume geometrico, misurato con calibro e

PAPPARENTE è il valore di densità fornito da un picnometro ad elio utilizzando frammenti dei campioni stampati ed è il valore di densità ottenuta escludendo la porosità aperta. Nella Tabella 4 qui di seguito sono riportati i dati di porosità aperta media, in valore percentuale, dei campioni ottenuti con il legante geopolimerico in accordo con la presente invenzione, come sopra specificato, ed impiegando cemento Sorel come legante.

T abella 4

LEGANTE POROSITÀ APERTA MEDIA [ %] Cemento Sorel 43.8 Geopolìmero 30.4

Dai dati sopra riportati è possibile notare come l’impiego di un legante in accordo con la presente invenzione consenta di ottenere manufatti dotati di una minore porosità, ovvero più compatti, e dotati quindi di migliori caratteristiche di resistenza meccanica e di durevolezza rispetto a manufatti ottenuti con leganti inorganici noti attualmente disponibili in commercio, quale il cemento Sorel.

Il trovato cosi concepito raggiunge pertanto gli scopi prefissi.

Ovviamente, esso potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche fonne e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione.

Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Legante per la produzione additiva di manufatti, in particolare in conglomerato, atto ad essere distribuito su uno strato di materiale granulare inerte per formare una matrice rigida inglobante i granuli di detto materiale granulare inerte, caratterizzato dal fatto di essere un legante idraulico sostanzialmente inorganico a base geopolimerica.
2. Legante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di essere ottenuto a partire da un primo componente solido in polvere comprendente alluminosilicati reattivi e da un secondo componente liquido comprendente una soluzione acquosa alcalina o acida, il rapporto molare tra l’acqua contenuta nel componente liquido e gli ossidi contenuti nel primo componente solido e nel secondo componente liquido e che vanno a costituire il reticolo geopolimerico essendo controllato per ottimizzare sia la reattività della miscela che la sua reologia, in particolare il rapporto tra l’acqua e Γ allumina contenuta nel componente solido (H2O/AI2O3) essendo compreso tra 16 e 23 e, preferibilmente, tra 17 e 20
3. Legante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere uno o più additivi scelti tra additivi ritardanti, atri a ritardare l’inizio della reazione di geopolimerizzazione tra il primo componente solido ed il secondo componente liquido, additivi acceleranti, atti ad aumentare la velocità di reazione, additivi fluidificanti, atri a migliorare le caratteristiche reologiche della miscela, o tensioattivi, atti a migliorare la bagnabilità nei confronti del letto di polvere.
4. Procedimento per la produzione additiva di manufatti facente uso di un legante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, il quale procedimento comprende: - una prima fase di predisposizione di un materiale granulare inerte; - una seconda fase di predisposizione di un primo componente solido in forma di polvere comprendente precursori geopolimerici reattivi e di un secondo componente liquido comprendente una soluzione acquosa alcalina o acida, il primo componente solido ed il secondo componente liquido essendo atti a reagire per formare un legante idraulico a base geopolimerica; - una fase di distribuzione su di una superficie di lavoro di uno strato uniforme di spessore predeterminato di almeno detto materiale granulare inerte tra detto materiale granulare inerte e detto primo componente solido; - una fase di impregnazione selettiva di aree preselezionate di detto strato almeno con detto secondo componente liquido tra detto primo componente solido e detto secondo componente liquido per definire una corrispondente sezione trasversale di un manufatto desiderato; - la ripetizione di detta fase di distribuzione e di detta fase di impregnazione selettiva fino a definire tutte le sezioni trasversali del manufatto desiderato, ottenendo un manufatto formato.
5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase di miscelazione del primo componente solido con il secondo componente liquido per ottenere una miscela legante, la fase di impregnazione essendo eseguita mediante la distribuzione della miscela legante sullo strato uniforme di materiale granulare inerte.
6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la miscela del primo componente solido con il secondo componente liquido è mantenuta ad una temperatura differente dalla temperatura ambiente e in particolare ad una temperatura inferiore alla temperatura ambiente se la miscela geopolimerica è una miscela ad alta reattività e ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente se la miscela geopolimerica è una miscela a bassa reattività.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che, durante la fase di miscelazione, Γ agitazione della miscela geopolimerica contenente il primo componente solido ed il secondo componente liquido è protratta per un tempo massimo di 30 minuti e comunque adeguato a garantire un ottimale livello di geopolimerizzazione della miscela prima che quest’ultima venga depositata sul letto di materiale granulare inerte.
8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase di dosaggio di una prima quantità del primo componente solido e di una seconda quantità del secondo componente liquido che precede la fase di miscelazione del primo componente solido con il secondo componente liquido, detta prima quantità e detta seconda quantità essendo suscettibili di definire congiuntamente la quantità di legante necessaria per impregnare le aree preselezionate del corrispondente strato di materiale inerte granulare.
9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase di trattamento tennico del manufatto fonnato per portare alla forni azione in quest’ultimo di fasi ceramiche.
10. Uso di un composto geopolimerico come legante per la produzione additiva di manufatti in conglomerato mediante stampaggio 3D, in particolare mediante tecnica di jetting.