La produzione additiva di grande formato entra nella costruzione dei veicoli navali senza equipaggio
La stampa 3D robotica di grande formato sta trovando spazio in un settore nel quale dimensioni dei componenti, tempi di sviluppo e necessità di modificare rapidamente i progetti rappresentano fattori determinanti: quello delle piattaforme navali senza equipaggio.
A St. Petersburg, in Florida, Haddy ha completato la produzione del TF-179 Drone Boat, un’imbarcazione realizzata attraverso sistemi robotici di additive manufacturing di grande formato.
L’azienda statunitense non ha comunicato il nome del committente del TF-179 e non ha indicato quale specifica missione sia stata prevista per l’imbarcazione. Questo punto è importante: pur essendo il progetto inserito nel crescente mercato delle applicazioni navali per la difesa, non sono state rese pubbliche informazioni sufficienti per attribuire al TF-179 un preciso ruolo operativo.
Ciò che è stato reso noto riguarda soprattutto il metodo con il quale l’imbarcazione è stata costruita.
Invece di partire da stampi tradizionali o da numerosi componenti successivamente assemblati, Haddy ha utilizzato bracci robotici dotati di sistemi di estrusione per costruire le grandi strutture direttamente dai dati tridimensionali.
È lo stesso principio della stampa 3D per estrusione, ma applicato su una scala industriale completamente diversa da quella delle macchine desktop.
Il TF-179 viene costruito direttamente dal modello digitale
Nel Large Format Additive Manufacturing, o LFAM, il componente viene suddiviso digitalmente in una serie di strati e il materiale viene depositato progressivamente lungo traiettorie calcolate dal software.
Quando il processo viene affidato a un robot industriale a più assi, l’estrusore non è vincolato alla struttura cartesiana tipica di molte stampanti 3D. Il braccio può muoversi lungo traiettorie estese e, quando installato su un asse lineare, coprire volumi produttivi lunghi diversi metri.
Per un oggetto come lo scafo o una grande struttura di un’imbarcazione, questa caratteristica modifica il modo in cui viene organizzata la produzione.
Il modello tridimensionale diventa il punto di partenza dell’intero processo. Le modifiche progettuali possono essere effettuate digitalmente e trasferite al sistema di produzione senza dover necessariamente costruire un nuovo stampo ogni volta che cambia la geometria.
È uno dei motivi per cui aziende come Haddy guardano con interesse ai veicoli navali senza equipaggio. Si tratta di piattaforme che possono richiedere configurazioni differenti, piccole serie e successive modifiche derivate dai risultati delle prove.
Una microfactory da circa 3.000 metri quadrati in Florida
Il TF-179 nasce all’interno dell’impianto produttivo di Haddy a St. Petersburg.
La struttura occupa circa 30.000-32.000 piedi quadrati, equivalenti a poco meno di 3.000 metri quadrati, ed è stata inaugurata nel 2025.
All’interno sono installati otto sistemi robotici per la produzione additiva di grande formato forniti da CEAD, azienda olandese specializzata in tecnologie LFAM.
CEAD, con sede a Delft, sviluppa celle robotiche nelle quali bracci industriali vengono abbinati a estrusori ad alta portata, assi lineari e sistemi per la lavorazione meccanica.
Nella fabbrica di Haddy, diversi robot sono installati su binari che ne estendono il campo operativo. Questa soluzione è particolarmente utile quando occorre produrre elementi la cui lunghezza supera ampiamente il raggio d’azione di un robot industriale installato in posizione fissa.
La configurazione permette a Haddy di affrontare oggetti molto diversi tra loro, passando da elementi di arredamento e componenti per installazioni a stampi, strutture marine e parti destinate al settore della difesa.
La stessa infrastruttura produttiva non è quindi legata a una singola forma.
È il file digitale, insieme alla configurazione del processo e al materiale scelto, a determinare ciò che la cella robotica dovrà costruire.
CEAD fornisce la piattaforma robotica utilizzata da Haddy
Il rapporto fra Haddy e CEAD è uno degli elementi centrali del progetto industriale dell’azienda americana.
I sistemi Flexbot sviluppati da CEAD combinano il movimento di robot industriali con la deposizione di materiali termoplastici in pellet. Rispetto all’utilizzo di filamenti, l’alimentazione in granulo consente portate di materiale compatibili con oggetti di grandi dimensioni.
Quando si deve costruire una struttura lunga diversi metri, la velocità con la quale il materiale può essere depositato diventa infatti essenziale.
Una macchina progettata per produrre piccoli oggetti con strati sottilissimi avrebbe tempi difficilmente compatibili con la realizzazione di uno scafo.
Nel LFAM l’obiettivo non è ottenere direttamente la stessa finitura superficiale richiesta a un componente di piccole dimensioni. La priorità è costruire velocemente il volume principale dell’oggetto, che può essere successivamente lavorato o rifinito.
I sistemi utilizzati da Haddy possono infatti integrare alla fase additiva operazioni di fresatura CNC.
Stampa 3D e fresatura lavorano nello stesso processo
L’abbinamento fra produzione additiva e lavorazione sottrattiva è particolarmente interessante nel settore navale.
La deposizione robotica permette di costruire rapidamente la geometria principale utilizzando soltanto il materiale necessario. La fresatura può successivamente correggere determinate superfici, creare punti di accoppiamento, preparare zone funzionali o raggiungere tolleranze che la sola estrusione di grande formato non garantirebbe.
Si tratta quindi di un approccio ibrido.
Il robot deposita materiale per ottenere il near-net shape, cioè una forma già molto vicina a quella definitiva, mentre le lavorazioni successive vengono concentrate soltanto nelle aree nelle quali sono realmente necessarie.
Per Haddy, questo schema consente di mantenere all’interno della stessa infrastruttura una parte considerevole della sequenza produttiva.
Ridurre i trasferimenti del componente fra macchine differenti è particolarmente utile quando l’oggetto pesa molto o misura diversi metri.
Dall’arredamento alle applicazioni marine
La storia di Haddy rende il progetto TF-179 ancora più interessante dal punto di vista industriale.
L’azienda è stata fondata nel 2022 da Jay Rogers, imprenditore già legato a Local Motors, società che aveva lavorato sulla produzione digitale e sulla stampa 3D di veicoli.
Una parte importante dell’attività iniziale di Haddy era legata ad arredamento, elementi architettonici e prodotti di design.
Sedute, tavoli, fioriere e altri oggetti di grandi dimensioni rappresentano un campo di applicazione adatto alla stampa robotica: sono prodotti voluminosi, possono avere forme complesse e non richiedono necessariamente milioni di esemplari identici.
La stessa tecnologia viene però utilizzata ora da Haddy per affrontare componenti con requisiti molto diversi.
La produzione del TF-179 indica quindi un passaggio significativo: una piattaforma nata per essere flessibile viene applicata a strutture marine e a programmi collegati ai sistemi autonomi.
Prima del TF-179 c’è stato il progetto con HavocAI
Il TF-179 non rappresenta il primo lavoro marittimo svolto da Haddy.
L’azienda ha collaborato anche con HavocAI alla produzione di un veicolo di superficie senza equipaggio a basso profilo.
In quel progetto Haddy ha realizzato mediante LFAM uno scafo rinforzato con fibra di carbonio destinato a un’imbarcazione semi-sommergibile sviluppata da HavocAI.
Il dato interessante riguarda soprattutto la velocità del ciclo di sviluppo.
Dal progetto alla prova in mare sono trascorsi nove giorni.
Questo non significa che nove giorni possano diventare automaticamente il tempo necessario per costruire qualsiasi imbarcazione stampata in 3D. Dimensioni, materiali, complessità, finiture e sistemi installati possono modificare profondamente le tempistiche.
Il progetto con HavocAI dimostra però la capacità di utilizzare la produzione additiva come strumento di prototipazione funzionale su scala reale.
Non si trattava cioè di stampare un modellino dello scafo per osservarne le proporzioni. Il risultato era un elemento destinato all’integrazione e alle prove in acqua.
I compositi termoplastici permettono di modificare le caratteristiche dello scafo
Per applicazioni marine, la scelta del materiale non può essere separata dal processo produttivo.
Haddy lavora con diversi termoplastici, compresi materiali rinforzati con fibre di carbonio e di vetro.
L’aggiunta di fibre modifica caratteristiche come rigidità e stabilità dimensionale e permette di ottenere materiali più adatti alla produzione di grandi componenti.
Nella stampa 3D robotica il materiale deve inoltre mantenere un equilibrio preciso tra facilità di estrusione e comportamento strutturale.
Ogni nuovo strato viene depositato su quello precedente e il pezzo deve sostenersi durante la crescita della struttura.
Temperatura, velocità di deposizione, orientamento degli strati e geometria delle pareti diventano quindi parametri di progetto, non semplici impostazioni della macchina.
Per uno scafo questo aspetto assume ulteriore importanza perché il componente deve successivamente affrontare carichi dinamici, vibrazioni e sollecitazioni generate dall’ambiente marino.
La collaborazione fra Haddy e Blue Ops punta alla produzione in serie
Un altro tassello della strategia marittima di Haddy riguarda Blue Ops, divisione dedicata ai sistemi navali senza equipaggio di Red Cat Holdings.
Nel 2026 Red Cat Holdings e Haddy hanno annunciato una collaborazione produttiva per aumentare la capacità di realizzazione delle piattaforme USV di Blue Ops.
Il progetto prevede l’introduzione delle tecnologie robotiche di Haddy all’interno delle attività produttive di Blue Ops, compreso il sito di Valdosta, in Georgia.
La collaborazione riguarda anche piattaforme da circa cinque e sette metri.
L’elemento interessante è che l’additive manufacturing non viene considerato soltanto come sistema per produrre un prototipo da mostrare o testare.
Blue Ops e Haddy stanno lavorando sull’impiego della tecnologia anche per aumentare la capacità produttiva.
Secondo Red Cat Holdings, l’iniziativa dovrebbe consentire di raddoppiare la capacità complessiva associata alle attività produttive interessate dalla partnership.
Da un’unica fabbrica a una rete di microfactory
Il modello industriale immaginato da Haddy non si limita a costruire una grande fabbrica centralizzata.
L’azienda utilizza il termine microfactory per descrivere impianti altamente automatizzati nei quali un numero relativamente contenuto di celle robotiche può produrre oggetti differenti partendo da file digitali.
Per la produzione navale questo modello potrebbe offrire un vantaggio logistico.
Gli scafi sono oggetti voluminosi e il loro trasporto può essere complesso. Una rete di celle produttive compatibili permetterebbe, almeno in linea teorica, di trasferire i dati progettuali e produrre determinate strutture più vicino al luogo nel quale verranno assemblate o utilizzate.
Naturalmente questo richiede molto più che inviare un file.
Le macchine devono essere configurate nello stesso modo, i materiali devono essere qualificati, i parametri produttivi devono essere controllati e il componente finale deve rispettare gli stessi requisiti.
La fabbricazione distribuita diventa quindi possibile soltanto quando esiste una forte standardizzazione digitale del processo.
Haddy integra il progetto in una catena produttiva digitale
In questo quadro si inserisce anche il lavoro di Haddy con Siemens Digital Industries Software.
L’azienda statunitense ha adottato strumenti della piattaforma Siemens Xcelerator per sviluppare una catena digitale più integrata tra progettazione e produzione.
Per una rete di fabbriche robotiche, la gestione coerente dei dati diventa essenziale.
Non basta conoscere la forma dello scafo. Occorre conservare e trasferire le informazioni sulle versioni, sui parametri produttivi, sulle modifiche, sulle lavorazioni successive e sui controlli effettuati.
Il concetto di digital thread, cioè un filo digitale che accompagna il componente lungo le varie fasi del suo ciclo produttivo, assume quindi un ruolo importante quanto quello del robot che materialmente deposita il polimero.
Anche CEAD sta aumentando l’attenzione verso il settore navale
Il settore marittimo rappresenta un’area di sviluppo anche per CEAD.
L’azienda olandese ha sviluppato soluzioni specificamente orientate alla costruzione additiva di scafi di grandi dimensioni, integrando software, controllo del processo e materiali rinforzati.
Una di queste piattaforme è Faber Navalis, sviluppata per automatizzare la produzione di strutture navali di grandi dimensioni e permettere l’integrazione di elementi come rinforzi longitudinali e paratie direttamente nel workflow digitale.
Non significa che il TF-179 sia stato realizzato utilizzando esattamente questa configurazione: Haddy dispone della propria installazione basata sui sistemi CEAD Flexbot.
L’evoluzione del catalogo di CEAD mostra però come la produzione di scafi sia diventata un’applicazione industriale specifica per il Large Format Additive Manufacturing, e non soltanto una dimostrazione occasionale.
Il vantaggio principale è ridurre il costo della modifica
Uno degli aspetti più rilevanti della produzione digitale non è necessariamente la velocità della singola macchina.
Il vantaggio può emergere soprattutto quando il progetto deve cambiare.
Con uno stampo convenzionale, una modifica importante dello scafo può richiedere la modifica o la sostituzione delle attrezzature.
Con la produzione additiva, una parte delle modifiche può invece essere effettuata direttamente sul modello digitale.
Naturalmente anche in questo caso il nuovo progetto deve essere verificato dal punto di vista strutturale e produttivo. La stampa 3D non elimina le attività di ingegnerizzazione.
Riduce però la dipendenza da attrezzature fisiche progettate esclusivamente per una particolare geometria.
Per i veicoli senza equipaggio questo può risultare utile quando si vogliono confrontare rapidamente configurazioni differenti oppure integrare nuovi sistemi, volumi interni o strutture.
La produzione rapida non sostituisce collaudi e qualificazione
La velocità con cui è possibile stampare uno scafo non deve essere confusa con il tempo necessario per trasformare una struttura in un sistema navale pienamente qualificato.
Un veicolo di superficie senza equipaggio comprende propulsione, alimentazione elettrica, sensori, comunicazioni, sistemi di controllo, software autonomo e numerosi altri componenti.
La parte stampata costituisce quindi soltanto una porzione dell’intera piattaforma.
Anche le caratteristiche meccaniche del materiale, l’adesione fra gli strati, la tenuta, la resistenza all’ambiente marino e il comportamento nel tempo devono essere valutati in funzione dell’applicazione.
L’interesse industriale consiste piuttosto nella possibilità di abbreviare la fase che porta dal progetto digitale alla disponibilità di una struttura fisica sulla quale iniziare integrazione e prove.
È proprio questo il risultato mostrato da Haddy nel progetto condotto con HavocAI, dove il passaggio alla prova in acqua è avvenuto nell’arco di nove giorni.
Il TF-179 rimane un progetto con molti dettagli non pubblici
Sul TF-179 restano diverse informazioni che Haddy non ha divulgato.
Non sono stati comunicati il cliente, le dimensioni complete, il materiale preciso impiegato per tutte le strutture, le caratteristiche della propulsione, l’autonomia, il sistema di controllo o il tipo di carico utile previsto.
Non sarebbe quindi corretto attribuirgli funzioni specifiche sulla base delle sole immagini diffuse.
La rilevanza industriale del progetto può essere valutata indipendentemente da queste informazioni.
Il TF-179 dimostra che la fabbricazione robotica di grande formato viene utilizzata da Haddy per produrre strutture navali complete e che la stessa azienda ha ormai costruito una rete di rapporti con operatori come CEAD, HavocAI, Blue Ops, Red Cat Holdings e Siemens.
Dalla prototipazione alla capacità produttiva
La parte più interessante della strategia di Haddy potrebbe quindi non essere il singolo TF-179, ma l’infrastruttura che sta prendendo forma attorno a questo tipo di applicazioni.
La fabbrica della Florida dispone di più celle robotiche; CEAD fornisce le piattaforme LFAM; i materiali compositi permettono di adattare le caratteristiche delle strutture; la lavorazione CNC completa le superfici quando necessario; il software collega progetto e produzione; collaborazioni come quelle con HavocAI e Blue Ops portano la tecnologia verso applicazioni navali reali.
La produzione additiva viene così utilizzata non solo per costruire geometrie difficili, ma per ridurre il numero di passaggi necessari tra una modifica digitale e una nuova versione fisica.
Per un settore caratterizzato da programmi di sviluppo sempre più rapidi e da piattaforme senza equipaggio che possono essere prodotte in configurazioni differenti, questa flessibilità può rappresentare un vantaggio industriale concreto.
Il TF-179 è quindi soprattutto un esempio di come robot industriali, materiali compositi e workflow digitali possano essere organizzati in una linea produttiva dedicata a oggetti che, fino a pochi anni fa, sarebbero stati difficili da associare alla stampa 3D.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
