PERFI Lumin: la stampante 3D volumetrica che punta a costruire oggetti in pochi minuti
La startup danese PERFI presenta Lumin, una stampante 3D volumetrica progettata per realizzare piccoli oggetti in tempi dell’ordine dei minuti, invece che delle ore. A differenza delle stampanti a resina tradizionali – che costruiscono il pezzo strato dopo strato – Lumin solidifica l’intero volume dell’oggetto in un’unica operazione ottica, sfruttando un cilindro trasparente riempito di resina fotopolimerica e un sistema di proiezione di immagini generate da algoritmi proprietari. Il nome PERFI deriva dall’espressione “Perfect Fit” e sintetizza il focus dell’azienda: la produzione rapida di dispositivi personalizzati, in particolare nel campo degli apparecchi acustici.
Come funziona la stampa 3D volumetrica di Lumin
La tecnologia alla base di Lumin rientra nella categoria della Volumetric Additive Manufacturing. Il processo parte da un modello 3D digitale che, invece di essere “affettato” in layer, viene convertito in una sequenza di immagini – descritte come una sorta di ologramma – calcolate in modo da ricostruire l’oggetto all’interno del volume di resina. Queste immagini vengono poi proiettate attraverso un cilindro trasparente contenente resina fotopolimerica. Il cilindro ruota e, man mano che il pattern luminoso cambia, alcune regioni della resina accumulano abbastanza energia da polimerizzare. Alla fine del ciclo, l’oggetto compare già completo dentro il volume, senza che sia stata depositata alcuna “striscia” di materiale.
Capsule di resina e gestione del flusso produttivo
Un elemento distintivo del sistema Lumin è l’uso di capsule di resina preconfezionate. Invece della classica vasca, PERFI utilizza piccoli contenitori trasparenti – vere e proprie “capsule” – riempiti con fotopolimero. L’operatore inserisce la capsula nella Lumin, avvia il job e, a fine stampa, estrae direttamente il contenitore con il pezzo polimerizzato all’interno. Questo approccio:
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semplifica la gestione dei materiali per chi lavora in ambito medicale o retail;
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riduce il rischio di contaminazione tra lotti di resina;
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permette a PERFI di progettare formulazioni specifiche per singole applicazioni (es. audiologia).
Il sistema è concepito per essere “one-click”: il software di PERFI si occupa di convertire il modello in ologramma e di gestire la proiezione, così che l’utente finale non debba avere competenze approfondite di stampa 3D.
Velocità: da settimane a minuti, con un fattore 20–50×
Il vantaggio più evidente della stampa volumetrica è la velocità. PERFI dichiara che la propria tecnologia è 20–50 volte più rapida rispetto alla stampa 3D a strati tradizionale, con parti finite “in minuti, non in ore”. Questo si traduce, nel caso di dispositivi su misura, in un drastico taglio dei tempi di consegna: iniziative danesi che supportano la startup raccontano come il processo per un apparecchio acustico personalizzato possa passare da diverse settimane a circa 20 minuti, comprensivi delle fasi di produzione nel punto vendita.
Volumetrico vs layer-by-layer: quando la velocità cambia prospettiva
Il volume di costruzione di Lumin non è grande: si tratta di una macchina pensata per piccoli oggetti. Tuttavia, guardando al throughput complessivo, il confronto con una stampante 3D convenzionale diventa interessante. Una piattaforma a fotopolimerizzazione tradizionale potrebbe impiegare, ad esempio, 10–12 ore per riempire un piatto con decine di pezzi; con un sistema volumetrico, invece, gli stessi pezzi potrebbero essere stampati in serie, uno dopo l’altro, mantenendo il tempo per singolo oggetto nell’ordine dei minuti e ottenendo, nell’arco di una giornata, una produttività paragonabile o superiore. Inoltre, l’assenza di supporti e la superficie più liscia riducono la necessità di post-processing manuale, elemento che incide sia sui costi di manodopera sia sulla qualità finale delle superfici.
Hearing aids: l’applicazione naturale per PERFI Lumin
Il campo di applicazione più evidente per Lumin è quello degli apparecchi acustici e delle chiocciole su misura. Già oggi l’industria audiologica utilizza ampiamente l’additive manufacturing per produrre gusci e inserti personalizzati, ma la catena di valore resta legata a centri di produzione centralizzati e a tempi di consegna di diversi giorni o settimane. Con la soluzione PERFI, l’idea è di spostare la produzione nel punto vendita: il cliente viene sottoposto a scansione 3D del condotto uditivo, il modello digitale viene elaborato e, nel giro di circa 20 minuti, la stampante volumetrica produce l’involucro personalizzato, pronto per l’assemblaggio del componente elettronico. Questo approccio punta a migliorare comfort e aderenza acustica e, allo stesso tempo, a ridurre i tempi di attesa per il paziente.
Dentale, dispositivi personalizzati e ricerca: gli altri ambiti di interesse
Oltre all’audiologia, PERFI indica fra i target anche odontoiatria, dispositivi di protezione auricolare, in-ear monitor hi-fi e applicazioni di ricerca. Nel dentale, la produzione volumetrica potrebbe essere impiegata per modelli, guide chirurgiche e altri oggetti che traggono vantaggio da tempi ciclo molto brevi e da un flusso di lavoro semplificato in clinica. In prospettiva, la stessa logica di produzione rapida e localizzata si presta ad applicazioni nei beni di consumo personalizzati e in dispositivi biomedicali su misura, dove il tempo di consegna e la riduzione dei passaggi manuali assumono un peso rilevante nei costi totali.
Origini accademiche e rete di supporto danese
PERFI nasce nell’ecosistema di innovazione del DTU (Technical University of Denmark) e cresce all’interno del programma AM Growth del Dansk AM Hub, dedicato a startup e scale-up della manifattura additiva. L’azienda ha beneficiato di un finanziamento da Innovation Fund Denmark e di investimenti privati, oltre a una visibilità crescente grazie a premi e pitch in eventi come Formnext. La startup è oggi collegata a un network che comprende cluster come Danish Sound Cluster, Danish AM Hub e iniziative industriali danesi, con l’obiettivo dichiarato di portare la stampa volumetrica dal laboratorio al mercato attraverso soluzioni desktop “chiavi in mano” pensate per cliniche, centri acustici e laboratori.
Limiti attuali e prospettive della tecnologia volumetrica
La soluzione Lumin presenta anche alcuni limiti: il volume di stampa ridotto e la dipendenza da specifiche resine in capsule proprietarie la rendono meno adatta, almeno per ora, a componenti di grandi dimensioni o a materiali con requisiti meccanici molto spinti, come certi dispositivi dentali definitivi o applicazioni strutturali. Tuttavia, la combinazione di alta velocità, assenza di supporti e flusso di lavoro semplificato suggerisce margini di crescita non solo nel mondo medicale, ma anche in scenari di produzione on-demand di oggetti personalizzati. PERFI punta a costruire un portafoglio di brevetti in ambito multi-materiale e scalabilità, con l’idea di estendere nel tempo la propria tecnologia a nuovi segmenti di mercato.
