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Stampa 3D in nautica, un connubio perfetto tra tradizione e innovazione

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L’utilizzo della stampa 3D offre grandi opportunità anche in ambito nautico. Impensabile fino a qualche anno, questo tipo di tecnologia additiva riscuote un sempre maggiore interesse. Velocità di produzione e libertà di azione si associano alla accuratezza dei particolari. L’addicting manufacturing non rappresenta un futuro probabile ma un presente certo e già attivo su più fronti.

Marinella Levi, professore ordinario al Dipartimento di Chimica, Materiali ed Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano, ha fondato nel 2013 +LAB, un laboratorio di stampa 3D. Al recente convegno Ucina-Satec 2017 Fabbrica nautica, un patto per la crescita, tenutosi a Santa Margherita Ligure, la responsabile di +Lab ha spiegato le potenzialità insite nel connubio nautica/stampa 3D: «Con la stampa 3D si possono cominciare a produrre dettagli di barche, con i materiali meno performanti possiamo affrontare il tema delle barche vintage e del restauro. E poi faremo gli scafi in 3D, con queste nuove tecnologie in grado di stampare in vetroresina. (…) C’è poi anche il tema del fine-vita delle barche, dove vanno a finire quando non vengono più usate? Spesso in fondo al mare. Ora in una logica di economia circolare possiamo recuperarle, frantumare gli scafi e rimetterli in circolazione. (…) Apparentemente tutti dicono che la stampa 3D è più lenta di processi come lo stampaggio a iniezione tradizionale, ma se ci confrontiamo con la laminazione siamo più veloci e non abbiamo lo stampo».

Una vera e propria rivoluzione 4.0 che può riportare al centro dell’economia la manifattura italiana. La professoressa Levi è certa delle sorprendenti applicazioni in nautica: «Noi abbiamo un approccio multidisciplinare aperto alla progettazione e alla didattica e all’esplorazione di nuovi settori applicativi di potenziale interesse. La nautica non ha ancora recepito a sufficienza le opportunità di questo settore che consente di produrre senza utilizzare stampi. Le conseguenze in termini sia economici sia produttivi sono facilmente intuibili. In tempi più brevi di quelli possiamo immaginare ora, sarà possibile stampare un’intera imbarcazione anche di 40 metri».

Questo sogno nel piccolo è già realtà. Tutto ha inizio con Livrea 26, Figlia del vento, un progetto della prima barca realizzata con una stampante 3D. Questo primo yacht da competizione, fabbricato a Palermo, si ispirava alle imbarcazioni che i maestri d’ascia in passato realizzavano sull’isola di Pantelleria. Innovazione, storia e cultura che si abbracciano grazie all’idea di Daniele Cevola, architetto, e Francesco Belvisi, ingegnere, costruttori di barche che in Sicilia hanno fondato una start up per produrre barche, la società Livrea Yacht.

Livrea Yacht ha come scopo proprio la sperimentazione mirata a implementare e sviluppare progettazione e nuovi metodi produttivi per risolvere difficoltà intrinseche alla tradizionale fabbricazione di barche. La nuova frontiera per salvaguardare l’antica manifattura è la capacità creativa legata a un sapiente utilizzo delle tecnologie avanzate. I moderni software permettono infatti di realizzare prodotti integrati e più sostenibili.

La start up siciliana inizia questo percorso nel 2014, quando produce alcuni componenti per la Livrea 26, Figlia del vento grazie al primo concept in scala 1:14 stampato in 3D. Daniele Cevola spiega quanto importante sia l’applicazione dell’additive manufacturing in nautica per mantenere viva una manualità che si tramanda da decenni: «Oggi le imbarcazioni si fanno ancora come 50 anni fa: per ogni componente si crea un modello in legno in scala 1:1, da questo si ricavano gli stampi dai quali poi, a loro volta, si otterranno i pezzi. Si tratta di un percorso oneroso e che comporta notevoli problemi di smaltimento. Abbiamo quindi pensato di partire da un’innovazione tecnologica già esistente sul mercato e oggi molto usata e di applicarla a un settore tradizionalista come quello della nautica».

L’additive manufacturing consente di realizzare un unico oggetto, senza la necessità di unire parti differenti in un secondo momento. Vengono eliminati modelli e stampi attraverso l’ottimizzazione topologica della forma si rendono le strutture più performanti modulando la densità dei pezzi in base alla funzione e alla collocazione. Avviene così una drastica riduzione dei costi e dei tempi che, per una imbarcazione di 6 metri e mezzo, passa dai 4 ai 6 mesi tradizionalmente necessari al mese in 3D.

Cevola e Belvisi sono giustamente considerati i pionieri della nautica in 3D. Con la collaborazione dei loro partners, Kuka robotics, Autodesk e Luv, hanno dato vita a Lancia 510. Grazie al lavoro fatto a stretto contatto con il team di ricerca avanzata di Autodesk, l’evoluzione del progetto è passato dal disegno a mano alla modellazione in 3D in cloud usando il software Autodesk Fusion 360. Per stampare lo scafo dello yacht con compositi polimerici avanzati e multi-materiali è stato sfruttata la fabbricazione additiva e la tecnologia 3D.

Un processo che consente alla Livrea Yacht di rendere i componenti più leggeri, continuando la sperimentazione di sempre nuovi materiali e la creazione di curvature complesse che rendono gli scafi maggiormente competitivi rispetto a materiali e metodi di fabbricazione tradizionali. Lancia 510 è stata costruita in tre mesi rispettando questi criteri, di artigianalità e innovazione che rendono l’imbarcazione stabile e leggera. Lancia 510 è una interpretazione in chiave moderna della lancia pantesca dell’Isola di Pantelleria, costruita anticamente dai maestri d’ascia in legno di gelso e pino marino.

Daniele Cevola spiega: «La nostra passione ci ha permesso di portare avanti la grande tradizione siciliana della costruzione di barche, evolvendo la progettazione e la produzione a nuovi livelli. Passando alla progettazione in Cloud, alla fabbricazione additiva robotizzata e all’utilizzo di nuovi materiali avanzati, abbiamo fatto passi incredibili che ci avvicinano sempre di più al nostro obiettivo: il primo yacht al mondo completamente stampato in 3D». Questo progetto è all’avanguardia in ambito industriale di sistemi di produzione additiva robotizzati, di grande formato e multi-funzione, che sincronizza la fabbricazione robotizzata e quella di estrusione.

Grazie al lavoro di team con Autodesk e Livrea, gli esperti della SABIC hanno utilizzato la macchina Big Area Additive Manufacturing per lo stampi dei componenti dello scafo. Non ci resta che attendere la Mini Transat nel 2019 (una gara transatlantica individuale che copre 4000 miglia dalla Francia al Brasile) per vedere gareggiare il primo yacht stampato in 3D.

Dall'autore: Paola Mattavelli

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