Il 24 settembre 2026 l’Università di Bayreuth ospiterà ConnectX, un incontro dedicato al trasferimento delle conoscenze dalla ricerca alle applicazioni industriali. Il programma riunirà ricercatori, imprese, start-up e utilizzatori della manifattura additiva, concentrandosi su quattro aree collegate: sviluppo dei materiali, processi di estrusione, simulazione del comportamento dei componenti e tecnologie per il settore medico e ortopedico.
L’iniziativa sarà aperta dal presidente dell’Università di Bayreuth, il professor Stefan Leible, e da Frank Carsten Herzog, managing partner di HZG Group. L’obiettivo non è presentare una successione di progetti isolati, ma mettere a confronto competenze che devono operare insieme quando una tecnologia di stampa 3D passa dal laboratorio alla produzione.
La scelta del materiale, la progettazione del componente, la definizione dei parametri di processo, la simulazione della durata e la verifica sul campo costituiscono infatti parti dello stesso percorso. Un materiale stampabile non è automaticamente adatto a un prodotto industriale; allo stesso modo, una geometria complessa non diventa utilizzabile senza dati sulla precisione, sulla ripetibilità e sulla resistenza alle sollecitazioni.
Fluid-MEX per la lavorazione di elastomeri e siliconi
Uno dei temi tecnici di ConnectX sarà la Fluid Material Extrusion, abbreviata in Fluid-MEX. A differenza dei sistemi che fondono un filamento termoplastico, questo procedimento deposita materiali fluidi o pastosi attraverso dispositivi di dosaggio, tra cui pompe a vite eccentrica. Il materiale viene applicato strato dopo strato sulla piattaforma di costruzione o sulle parti già formate del componente.
Il procedimento è adatto alla lavorazione di elastomeri come siliconi e poliuretani. Questi materiali conservano una forma stabile, ma possono deformarsi elasticamente sotto carico e recuperare la geometria iniziale quando la sollecitazione termina. Le loro proprietà li rendono interessanti per guarnizioni, giunti flessibili, elementi ammortizzanti, dispositivi ortopedici e componenti destinati al contatto con il corpo.
Il lavoro dell’Università di Bayreuth in questo campo comprende FLEXNET, una rete d’innovazione sostenuta dal programma tedesco ZIM. Il progetto studia la produzione di componenti funzionali personalizzati, nei quali proprietà come elasticità, rigidità o conducibilità elettrica possano cambiare da una zona all’altra dello stesso pezzo. Questa possibilità consentirebbe di concentrare la flessibilità nei punti sottoposti a movimento e aumentare la rigidità nelle aree che devono sostenere un carico.
La disponibilità di materiali già impiegati e qualificati in campo industriale rappresenta un ulteriore vantaggio della Fluid-MEX. Nel settore medicale, tuttavia, la composizione del materiale è soltanto uno degli aspetti da controllare. Occorre considerare anche la stabilità del processo, la precisione geometrica, la qualità superficiale, la polimerizzazione e la riproducibilità tra un lotto e l’altro.
Tra i problemi ancora studiati figurano deformazioni, scostamenti dimensionali e difetti superficiali. Il loro controllo è necessario per passare dalla realizzazione di dimostratori alla produzione di componenti dotati di caratteristiche verificabili. Il confronto promosso da ConnectX servirà anche a mettere in relazione queste difficoltà con le competenze di costruttori di macchine, sviluppatori di materiali e utilizzatori industriali.
Simulare la durata dei componenti in TPU
Un secondo filone riguarda i modelli ibridi per prevedere la durata dei componenti realizzati in poliuretano termoplastico, o TPU. Questo materiale combina elasticità, resistenza all’usura e possibilità di essere lavorato con processi termoplastici. Trova applicazione in oggetti sottoposti a compressioni o flessioni ripetute, come imbottiture, protezioni, componenti per il trasporto e dispositivi medicali.
Le strutture reticolari stampate in TPU permettono di modulare la risposta meccanica attraverso la geometria. Modificando la forma, lo spessore e la distribuzione delle celle è possibile intervenire sulla rigidità e sulla capacità di assorbire energia. Questa libertà progettuale rende però più complessa la previsione della durata: il comportamento finale dipende dal materiale, dall’orientamento di stampa, dall’adesione tra gli strati, dalla geometria del reticolo e dalla storia dei carichi applicati.
I modelli ibridi affrontati nel programma di ConnectX combinano descrizioni fisiche, simulazioni numeriche e dati sperimentali. Lo scopo è ridurre il numero di prove necessarie e individuare le aree nelle quali possono concentrarsi deformazioni o cedimenti. Una previsione attendibile della vita utile consente inoltre di confrontare varianti geometriche prima della produzione e di stabilire criteri di verifica più coerenti.
Un riferimento utile per comprendere questo lavoro è il progetto DynLatt, al quale partecipa la cattedra di Progettazione e CAD dell’Università di Bayreuth. Il progetto studia strutture reticolari altamente elastiche in TPU riciclabile, considerate come alternativa a sistemi basati su resine.
DynLatt riunisce l’Università di Bayreuth con AM POLYMERS GmbH, SQlab GmbH, rpm – rapid product manufacturing GmbH e SKZ – KFE gGmbH. I risultati dovranno essere valutati anche attraverso applicazioni riconducibili ai partner associati AM Solutions GmbH, LuxYours GmbH e Jack Wolfskin GmbH. Il progetto ha una durata prevista di 36 mesi e dispone di un finanziamento complessivo di circa 1,9 milioni di euro, dei quali circa 424.000 euro destinati all’Università di Bayreuth.
PPprint GmbH, dalla ricerca sui materiali al mercato
ConnectX dedicherà spazio anche a PPprint GmbH, spin-off nato nell’ambiente dell’Università di Bayreuth e specializzato nella stampa 3D del polipropilene. L’esperienza dell’azienda mostra come una conoscenza scientifica focalizzata su un materiale possa essere trasformata in prodotti, servizi di stampa e supporto tecnico per applicazioni industriali.
Il polipropilene offre densità contenuta, resistenza chimica, tenacità e un certo grado di flessibilità. La sua lavorazione additiva presenta però difficoltà legate al ritiro termico, alla deformazione del pezzo e all’adesione alla superficie di costruzione. PPprint GmbH ha sviluppato una gamma che comprende il filamento P-filament 721, il materiale di supporto separabile P-support 279, i granuli P-pellets 310 e la superficie di stampa P-surface 141.
L’azienda realizza inoltre prototipi, serie di prova e piccole produzioni, affiancando i clienti nella preparazione dei modelli e dei dati di fabbricazione. In campo medicale, il polipropilene può essere valutato per ortesi, dispositivi di posizionamento e adattamenti personalizzati grazie alla combinazione tra leggerezza, resistenza alla rottura e facilità di pulizia.
Il caso di PPprint GmbH chiarisce un punto centrale dell’incontro: il trasferimento tecnologico non termina con la pubblicazione di un risultato scientifico. Richiede la capacità di definire un prodotto, risolvere problemi di processo, garantire continuità nella fornitura e assistere gli utilizzatori nell’integrazione del materiale.
Il ruolo di HZG Group nell’ecosistema della manifattura additiva
La presenza di Frank Carsten Herzog collega ConnectX anche alla storia industriale della stampa 3D metallica. Herzog sviluppò negli anni Novanta la tecnologia LaserCUSING e nel 2000 fondò Concept Laser GmbH insieme a Kerstin Herzog. L’impresa entrò in seguito nell’orbita di General Electric e divenne una componente delle attività di GE Additive.
Attraverso HZG Group, Frank Carsten Herzog sostiene start-up e progetti legati alla manifattura additiva e alle tecnologie digitali. Il suo intervento a Bayreuth offre quindi una prospettiva imprenditoriale sul passaggio dalla ricerca alla costruzione di aziende capaci di operare sul mercato.
Per le nuove imprese tecnologiche, le questioni decisive comprendono la proprietà intellettuale, l’accesso agli impianti, la validazione delle applicazioni, la ricerca di clienti pilota e la disponibilità di capitali. La presenza nello stesso incontro di HZG Group, PPprint GmbH e dei gruppi di ricerca dell’Università di Bayreuth permetterà di osservare il trasferimento tecnologico da angolazioni differenti.
Stampa 3D per ortopedia e tecnologia medicale
La parte applicativa del programma concentrerà l’attenzione sui siliconi e sulle soluzioni personalizzate per ortopedia e tecnologia medicale. In questi settori la manifattura additiva può adattare geometrie e distribuzione delle pressioni alle caratteristiche del singolo utilizzatore, riducendo la necessità di stampi e lavorazioni manuali.
Un componente personalizzato deve però soddisfare requisiti più ampi della sola corrispondenza anatomica. Sono necessari comfort, resistenza all’uso, possibilità di pulizia, stabilità delle proprietà e una documentazione adeguata alla destinazione prevista. Per questo la collaborazione tra progettisti, produttori di materiali, tecnici sanitari e utilizzatori è determinante.
Jens Sauerbier, atleta della nazionale tedesca di rugby in carrozzina e partecipante ai Giochi Paralimpici, porterà a ConnectX il punto di vista dell’utilizzatore. Il suo contributo consentirà di valutare aspetti che possono sfuggire durante lo sviluppo in laboratorio, come la distribuzione dei carichi, il comfort durante un impiego prolungato, la facilità di manutenzione e l’adattamento alle attività quotidiane e sportive.
Dal problema industriale alla tecnologia adatta
Nel pomeriggio ConnectX adotterà un formato definito “Problem-Technology-Matching”. Le imprese potranno presentare esigenze concrete e confrontarle con le tecnologie disponibili presso l’Università di Bayreuth e gli altri partecipanti.
Questo approccio parte dal problema anziché dalla macchina. Un’azienda potrebbe avere bisogno di produrre una guarnizione personalizzata, ridurre il peso di un componente, prevedere la durata di una struttura flessibile oppure realizzare un dispositivo ortopedico su misura. Solo dopo avere definito requisiti, materiali, carichi, quantità e condizioni d’impiego diventa possibile stabilire se la stampa 3D rappresenti una soluzione adeguata.
Aree tematiche, incontri rapidi e una discussione conclusiva offriranno ulteriori occasioni di confronto. Il valore del formato dipenderà dalla capacità di trasformare i contatti in prove di fattibilità, progetti condivisi e dimostratori misurabili.
ConnectX presenta quindi la manifattura additiva come una filiera nella quale ricerca sui materiali, progettazione, simulazione, processo produttivo e verifica applicativa devono procedere in modo coordinato. L’incontro di Bayreuth potrà essere utile soprattutto alle imprese che possiedono un problema tecnico preciso, ma non hanno ancora individuato il materiale, il procedimento o il partner di ricerca con cui affrontarlo.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
