Una stampante 3D supportata da un motore di intelligenza artificiale, capace di trasformare scarti metallici in nuova materia prima, riducendo impatto ambientale e costi di produzione. È questa, in sintesi, l’idea alla base di BJMI – Binder Jetting Made in Italy, progetto guidato da Tommaso Tirelli, CEO e VP Business Development di AIDRO, azienda capofila dell’iniziativa sostenuta da MICS, il partenariato nazionale che mette in rete imprese, centri di ricerca, territori e istituzioni per accompagnare la trasformazione del manifatturiero italiano in chiave digitale, rigenerativa e trasparente.
Il progetto punta su una metodologia innovativa per la produzione di componenti in acciaio inossidabile destinati a settori come l’automazione e il lusso: da quelli funzionali complessi per i macchinari industriali, quali giranti, swirler o valvole oleoidrauliche, fino ad articoli per il settore moda, come fibbie di cinture e bigiotteria.
Binder Jetting
“Ci siamo focalizzati sull’utilizzo di una tecnica di stampa 3D metallica chiamata Binder Jetting, una tecnologia innovativa disponibile su scala industriale solo da pochi anni – spiega Tirelli -. Si parte da una polvere metallica che viene lavorata con l’ausilio di un binder, cioè un aggregante, che viene distribuito sul letto di polvere in maniera selettiva. Si ottiene così un oggetto formato da polvere incollata strato dopo strato, che viene poi sottoposto a sinterizzazione, un processo termico grazie al quale si raggiungono elevate proprietà meccaniche, una buona densità e soprattutto una grande libertà nelle forme, tipica della stampa 3D”.
Il cuore del progetto ha un aspetto molto interessante: la procedura non prevede l’utilizzo di polveri metalliche da filiera tradizionale ma di materiali ottenuti dagli stessi scarti della produzione. In questo modo i residui diventano nuova materia prima, secondo una logica pienamente circolare. Questo approccio consente non solo di sviluppare approcci tecnologici avanzati, ma anche di valorizzare materiali che restano all’interno del sistema produttivo nazionale.
A confermare la validità di questo approccio è stata anche COSMIND, partner del progetto e azienda metalmeccanica, che ha utilizzato la tecnologia Binder Jetting per realizzare stampi in cui colare alluminio ottenuto dal recupero dei propri trucioli di lavorazione. Da questo processo sono nati nuovi oggetti destinati al settore della gioielleria.
Il vantaggio ambientale di partire da rottami
La stampa Binder Jetting può quindi anche contribuire a ridurre l’impatto ambientale dei processi industriali. L’analisi Life Cycle Assessment ha certificato infatti che la produzione di polveri ottenute da scarti riciclati comporta una riduzione delle emissioni di CO2 equivalente rispetto alle polveri convenzionali. “I risultati sono stati misurati confrontando l’utilizzo di polvere metallica tradizionale con quella ottenuta da scarti – osserva Tirelli-. Gli oggetti realizzati con materiali di recupero mostrano una riduzione dell’impronta carbonica di circa il 25%”.
L’utilizzo di polveri metalliche riciclate da rottame (prodotte tramite atomizzazione a gas secondo un processo ideato da F3nice, altro partner del progetto) riduce inoltre la dipendenza del nostro Paese da materie prime vergini, come potrebbe essere per il nichel.
Design digitale assistito dall’AI
Un ruolo centrale, in questa metodologia di stampa innovativa, lo gioca anche la digitalizzazione del design. Fast Computing, altro partner del progetto, ha sviluppato un algoritmo di intelligenza artificiale che supporta lo scouting delle geometrie più adatte alla tecnologia Binder Jetting e affianca i progettisti nelle scelte. “Abbiamo messo a punto uno strumento che facilita il processo decisionale: di fronte a centinaia di migliaia di geometrie possibili, aiuta a capire quali possano essere realizzate con profitto – spiega Tirelli -. Utilizzando anche reti neurali, il sistema analizza le geometrie e restituisce una sorta di classifica: indica quali particolari hanno alta probabilità di successo e quali invece presentano maggiori criticità”. Un processo che aumenta efficienza e competitività, fino a ridurre del 90% il time-to-design.
Fondamentale, infine, il contributo di MICS. “Ci ha dato la possibilità di realizzare il progetto, finanziandolo e rendendolo concretamente attuabile”, conclude Tirelli.
Il prossimo passo sarà ampliare la sperimentazione ad altri materiali, oltre alla gamma degli acciai inossidabili già testati, per verificare ulteriormente le prestazioni del processo e i benefici ambientali.
“Forward: l’innovazione circolare costruisce il futuro”
Proprio MICS, il 13 e 14 aprile a Roma (Auditorium della Tecnica di Roma), organizza l’evento “Forward: l’innovazione circolare costruisce il futuro”. Occasione in cui verranno presentati i risultati raggiunti grazie alla collaborazione tra pubblico e privato, ne verrà illustrato l’impatto e il valore generato per il Paese, “evidenziando come i modelli sviluppati possano continuare a evolvere per realizzare una vera innovazione circolare”.
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