11 Feb Lo studio dei materiali innesca la marcia in più della manifattura additiva
Quali sono i nuovi scenari che si apriranno non solo con la digitalizzazione, l’Iot etc, ma anche a livello di impiego di nuovi materiali, nuovi processi o nuove strategie produttive?
I nuovi sviluppi della stampa 3D permettono di creare nuove opportunità. Oltre a investire, indispensabile però cambiare punto di vista nella progettazione, con la prospettiva di inseguire nicchie tutte da esplorareLo studio dei materiali innesca la marcia in più della manifattura additiva
Lo studio dei materiali innesca la marcia in più della manifattura additiva.
I nuovi sviluppi della stampa 3D permettono di creare nuove opportunità. Oltre a investire, è indispensabile però cambiare punto di vista nella progettazione, con la prospettiva di inseguire nicchie tutte da esplorare.
A distanza ormai di qualche anno dalla grande ondata iniziale di entusiasmo, per il mondo della stampa 3D è arrivato il momento di guardarsi allo specchio per capire cosa fare da grande. Non tanto a livello industriale, dove potenzialità e idee sono chiare già da tempo, quanto in tutti gli altri settori dove i benefici sono ancora da inquadrare e va individuata la migliore strada per la fattibilità.
Una buona parte del potenziale è legato ai materiali e alla relativa capacità di gestirli. Uno in particolare, si distingue tra i più indicati a tracciare un percorso di successo al quale ispirarsi.
«La manifattura additiva dei metalli rappresenta uno dei settori in maggiore crescita – spiega il professor Maurizio Vedani, responsabile della Sezione Materiali del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano -. Dopo un boom di interesse iniziale, in effetti varie aziende hanno preferito rimanere a guardare, in attesa di capire l’evoluzione. Una buona parte di queste, continua a farlo tuttora».
Non manca però, chi non ha esitato a investire, con risultati già apprezzabili.
«Qualcun altro invece è partito, e anche bene – prosegue Vedani -. Sono quelli capaci di individuare e sfruttare settori di nicchia, dove la stampa 3D con i metalli non ha alternative e chi sa utilizzarla riesce a essere tra i pochi sul mercato».
Un’opportunità in più
Una prima osservazione su cui riflettere. Come pochi altri scenari finora, quando ben gestita la stampa 3D si rivela strumento utile a distinguersi sul mercato nel senso più letterale del termine. Un’insolita combinazione tra creatività e tecnologia, spinta al punto da risultare difficile da imitare.
Gli esempi non mancano. Tra chi ha messo a punto scambiatori di calore di nuova concezione, più compatti e leggeri, ai sistemi idraulici con forme molto articolate, fino agli stampi più in generale, dove domina la complessità. «Un aspetto importante da sottolineare – riprende Vedani -, è che parliamo di nuove opportunità, che vanno ad affiancarsi a quelle esistenti, non a sostituirle».
Cresce quindi ulteriormente l’importanza nella capacità di lavorare a monte della stampa 3D. Sviluppare una capacità di progettazione mirata a cercare nuove opportunità partendo da zero e in una nuova ottica, invece di limitarsi a modificare processi e prodotti esistenti. Anche perché, per chi vuole ritagliarsi spazio nel settore, la produzione non è necessariamente uno degli ostacoli maggiori.
«Un altro aspetto interessante del mercato è la crescita dei service di stampa – osserva il Professore -. Tanti hanno rinunciato a partire direttamente proprio per questo. Non tutti sono affidabili, ma esiste certamente un buon numero di ottime realtà in grado di supportare chiunque voglia testare prototipi o vedere realizzati i propri prodotti innovativi».
Lo scoglio certificazione.
Restando in un ambito più strettamente imprenditoriale, oggi si preferisce puntare ancora sui materiali più consolidati. Nel caso dei metalli, gli stessi ereditati dal mondo della fonderia. Anche se la ricerca non sta certo a guardare, il problema di una presenza ancora ridotta sul mercato è di tutt’altra natura. «Nonostante si senta un certo bisogno di nuovi materiali, la pressione non è così elevata. L’ostacolo è la certificazione, cruciale in settori come aeronautica o trasporti. Per mettere a punto processi e prodotti, al momento si preferisce lavorare con materiali già noti».
Solo esaurita questa fase, gli stimoli per portare le novità sul mercato saranno maggiori. Si parla comunque di un’attesa di almeno un paio di anni.
Il futuro multimateriale
Nel frattempo, però, la ricerca non sta a guardare e si dedica a innovazioni altrettanto suggestive se non di più.
«Si presentano approcci interessanti nella stampa di più materiali (multimateriale, così come già si pratica per la stampa 3D dei polimeri), qualcosa di simile al passaggio dalla stampa in bianco e nero a quella a colori».
Riuscire cioè a combinare più materiali in un unico elemento prodotto in tecnologia additiva, così da rispondere meglio a caratteristiche particolari. In pratica, qualcosa di simile a una comune stampante con diverse cartucce di inchiostro. In una prima fase, metalli, polveri o altri materiali affluiranno da più canalisulla stessa testina. Sono però già allo studio testine indipendenti, capaci di lavorare in parallelo.
In un oggetto infatti, i requisiti di resistenza, usura, prestazioni meccaniche o anticorrosione possono variare all’interno di una componente, differenziando ad esempio le prestazioni della superficie dalle parti interne. In questo modo, aumenterà anche la complessità dell’oggetto e quindi la relativa affidabilità e utilità.
«In piena ottica Industria 4.0 – conclude il Professor Vedani -, sarà infine presto realtà anche l’interessante possibilità di progettare oggetti con elementi quali sensori o collegamenti integrati direttamente nella fase di produzione».