Dunlee, marchio del gruppo Philips dedicato ai componenti per l’imaging medicale, ha alle spalle oltre cento anni di esperienza in tubi a raggi X e soluzioni per la tomografia computerizzata (CT). Da alcuni anni l’azienda ha trasformato questa competenza in un vero asset industriale nella produzione additiva, puntando su un materiale complesso come il tungsteno (wolframio) e portandolo dalla fase sperimentale alla produzione in serie per componenti CT ad alte prestazioni.
Perché il tungsteno è centrale nella strategia di Dunlee
Il tungsteno è da tempo un materiale chiave per la schermatura dalle radiazioni e per applicazioni ad alta temperatura, grazie alla densità elevata, alla resistenza termica e alla bassa dilatazione termica. Nella CT, queste proprietà sono ideali per componenti come griglie anti-diffusione (anti-scatter grids), collimatori e parti schermanti, dove occorre guidare il fascio di raggi X con grande precisione, riducendo il rumore dell’immagine. Dunlee ha scelto di concentrare la propria capacità di stampa 3D su tungsteno puro, costruendo una fabbrica dedicata che produce componenti con geometrie complesse e dettagli finissimi, pensati per l’integrazione diretta nei sistemi di imaging medicale.
Dalle prime prove alla produzione in serie: la roadmap sul tungsteno
Secondo il racconto dell’azienda, il percorso non è partito direttamente dal tungsteno: il team ha prima sviluppato e validato i parametri di processo su acciaio, dimostrando di poter ottenere pareti con spessori nell’ordine dei 100 micrometri e geometrie stabili. Solo in un secondo momento questo know-how è stato trasferito al tungsteno, un materiale molto più impegnativo per conducibilità termica, punto di fusione e tensioni residue. Il risultato è una capacità industriale che combina densità elevata, pareti sottilissime e ripetibilità dimensionale, condizione indispensabile per componenti che entrano in sistemi CT di fascia alta.
Il cuore tecnologico: DMLS di tungsteno con dettagli da 80–100 µm
In fabbrica, Dunlee utilizza la tecnica powder bed laser melting su tungsteno puro all’interno di una atmosfera controllata. La combinazione tra ottiche speciali, gestione precisa del fascio e parametri di processo ottimizzati rende possibile produrre strutture con feature fino a 80–100 µm e accuratezza di posizionamento intorno ai 25 µm, mantenendo al tempo stesso densità elevata e microstruttura controllata. Questa scala di dettaglio consente, ad esempio, griglie anti-diffusione con canali sottili e rapporti di aspetto fino a 1:300, dimensionate per deviare la radiazione verso i fotodiodi con maggiore efficienza rispetto alle griglie tradizionali in molibdeno o ai design 1D.
Investimenti e capacità: il parco macchine dedicato al tungsteno
Per sostenere la crescita della domanda, Dunlee ha investito in un parco macchine dedicato al DMLS su tungsteno, con un’espansione che include cinque nuovi sistemi specializzati. Questo parco costituisce una delle più grandi infrastrutture al mondo dedicate alla stampa 3D di tungsteno, posizionata nel campus Philips Healthcare a Best, nei Paesi Bassi, da cui i componenti vengono spediti verso i principali mercati medicali in Europa, Nord America e Asia. La capacità di produrre su larga scala parti con pareti fino a 100 µm ha trasformato la stampa 3D da “tecnologia di prova” a piattaforma di produzione stabile, capace di fornire migliaia di pezzi all’anno.
Qualità e normativa: ISO 13485 e integrazione con le soluzioni CT Philips
La produzione additiva di Dunlee è inserita in un contesto di medical device altamente regolato. L’azienda opera secondo certificazione ISO 13485 per sviluppo e produzione di componenti stampati in 3D, con controlli specifici su polvere, processi e post-processing. I componenti in tungsteno stampato si integrano con tubi a raggi X, detettori e altri elementi delle piattaforme CT di Philips, che richiedono controlli qualità rigorosi, tracciabilità e coerenza di prestazioni nel tempo. Questo rende la fabbrica di Best non solo un sito di produzione, ma anche un nodo di validazione congiunta fra team di sviluppo, produzione e OEM di sistemi imaging.
Il ruolo delle partnership: EOS, AMCM e la scalabilità del processo
Il percorso di Dunlee verso l’industrializzazione del tungsteno in AM è strettamente legato alla collaborazione con EOS e AMCM. Con EOS, l’azienda ha lavorato alla definizione di parametri e architetture di processo per realizzare strutture in tungsteno con spessori di parete da 100 µm su base industriale, superando limiti che per anni erano considerati fuori portata per questo materiale. AMCM ha documentato il passaggio da approcci tradizionali a una produzione su larga scala di griglie anti-diffusione in tungsteno per gantry CT, con capacità di risposta rapida alla domanda, come accaduto durante l’incremento di installazioni CT nei sistemi sanitari.
Applicazioni attuali: dalle griglie anti-diffusione ai componenti schermanti
L’offerta di Dunlee comprende oggi griglie anti-diffusione 3D in tungsteno per CT, componenti schermanti per sistemi medicali e parti in tungsteno per altre industrie dove sono richiesti controllo del fascio, schermatura da raggi X o gamma, resistenza a condizioni estreme e compatibilità con processi di integrazione complessi. Le griglie 3D permettono una riduzione superiore della radiazione diffusa rispetto alle griglie convenzionali e, allo stesso tempo, semplificano l’assemblaggio grazie a geometrie ottimizzate per l’allineamento con i rivelatori.
Nuovi mercati: energia, spazio, orologeria e grandi acceleratori
L’esperienza maturata nel medicale ha aperto a Dunlee e ai suoi partner la strada verso applicazioni in altri settori: dispositivi per acceleratori di particelle, componenti per il settore spaziale, elementi di alta gamma per l’orologeria e soluzioni per l’energia, inclusa la ricerca su fusione e sistemi nucleari avanzati. L’elevata densità del tungsteno, combinata con la libertà geometrica dell’AM, permette design impossibili con lavorazioni sottrattive convenzionali, come lattice complessi a parete sottile o collimatori con percorsi di fascio ottimizzati.
Organizzazione e cultura: il cambio di mentalità descritto da Fabiola Füzy
Nell’intervista a 3Druck, Fabiola Füzy, Business Development Manager di Dunlee, racconta che la sfida non è stata solo tecnica, ma anche organizzativa. Portare il tungsteno stampato in 3D in produzione di serie ha richiesto un ripensamento completo del flusso aziendale: progettazione, acquisti, produzione, qualità e assistenza clienti sono stati riallineati a una logica additiva, con un dialogo continuo fra team interni e OEM. Le decisioni non si sono limitate alla prestazione dei singoli componenti, ma hanno riguardato intere catene del valore, dai fornitori di polveri ai partner di post-processing fino all’integrazione nei sistemi CT.
Dal prototipo alla serie: feedback loop con OEM e fornitori
Uno dei punti sottolineati da Füzy è il ruolo delle “feedback loop” strutturate. Ogni nuova generazione di componenti in tungsteno viene testata in sistemi CT reali, con misure sulle prestazioni di immagine, sulla resistenza meccanica e sulla stabilità nel tempo. I risultati vengono riportati al team di processo, che adatta parametri, strategie di scansione e criteri di post-processing. Allo stesso tempo, fornitori di macchine e di polveri vengono coinvolti per migliorare uniformità del materiale, controllo dell’ossigeno e coerenza della granulometria, elementi cruciali per mantenere la qualità in volumi sempre più elevati.
Il 3D-printing come driver di crescita per Dunlee
Per Dunlee, la produzione additiva non è un’attività accessoria ma un fattore di crescita strategico. La possibilità di proporre ai costruttori di CT soluzioni in tungsteno stampato con geometrie personalizzate, tempi di sviluppo più rapidi e una maggiore integrazione con tubi e detettori permette di differenziare l’offerta e di rispondere alla crescita della domanda di imaging ad alta qualità, in contesti ospedalieri e di ricerca. Le richieste in aumento per applicazioni emergenti, come l’energia da fusione o i sistemi industriali complessi, indicano che la capacità costruita sul medicale può estendersi a mercati adiacenti, rendendo l’infrastruttura AM un vero motore di espansione per il marchio.
