Tre progetti per ridurre il lavoro manuale nella manifattura additiva
La stampa 3D industriale non si ferma al momento in cui il pezzo esce dalla macchina. In molti casi la parte più delicata arriva dopo: rimozione dei supporti, pulizia, depolverazione, documentazione, verifica della qualità e integrazione del pezzo in un flusso produttivo regolato. È proprio su questi passaggi che si concentrano tre nuovi progetti sostenuti dal Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH, il centro di prestazioni Fraunhofer dedicato all’industrializzazione della manifattura additiva nell’area di Amburgo.
I progetti selezionati arrivano dal Fraunhofer-Institut für Additive Produktionstechnologien IAPT e dall’ambiente dell’Institut für Industrialisierung smarter Werkstoffe della Technische Universität Hamburg. La selezione è avvenuta durante il Pitch Event 2026 del Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH, ospitato il 5 maggio 2026 presso il Fraunhofer IAPT. La giuria ha scelto tre proposte su sette, assegnando l’intero budget disponibile.
I tre progetti si chiamano SonoDent3D, RAPID e Cobot per la depolverazione L-PBF. Due guardano alla medtech, con applicazioni nella dental technology e nelle endoprotesi di revisione personalizzate. Il terzo riguarda il Laser Powder Bed Fusion, cioè la produzione additiva metallica a letto di polvere, e punta ad automatizzare la rimozione della polvere da piattaforme e componenti tramite robot collaborativi.
Perché l’automazione è il nodo centrale
La manifattura additiva permette di produrre geometrie complesse, componenti alleggeriti, impianti su misura e parti con funzioni integrate. Questi vantaggi, però, non bastano da soli per trasformare una tecnologia in un processo industriale stabile. Serve anche una catena produttiva ripetibile, documentabile e compatibile con i requisiti dei settori regolati.
Nel medicale questo punto è ancora più evidente. Un impianto personalizzato, uno strumento chirurgico o un dispositivo dentale non devono solo essere stampati correttamente. Devono essere progettati, fabbricati, rifiniti, controllati e documentati secondo procedure solide. Ogni passaggio manuale introduce variabilità, richiede personale formato e può diventare un collo di bottiglia quando il numero di casi aumenta.
Nel L-PBF il problema assume un’altra forma. La stampa avviene in un letto di polvere metallica; al termine del processo, il componente e la piattaforma devono essere liberati dalla polvere non fusa. Se la geometria include canali interni, reticoli o cavità, la pulizia diventa più complessa. In più, alcune polveri metalliche possono essere rischiose per gli operatori e richiedono procedure attente di contenimento, recupero e tracciabilità.
I tre progetti Fraunhofer affrontano quindi un tema comune: spostare attività ripetitive, faticose o difficili da standardizzare verso processi automatizzati e meglio controllabili.
SonoDent3D: rimuovere i supporti dentali con ultrasuoni
Il progetto SonoDent3D si concentra su un problema molto pratico nei laboratori odontotecnici: la rimozione delle strutture di supporto dai componenti dentali stampati in 3D.
Nei laboratori dentali la stampa 3D è già usata per modelli, guide, provvisori, dispositivi e altre applicazioni. Molti passaggi digitali, dalla progettazione alla produzione, sono già ben integrati. La fase di post-processing resta però spesso manuale. Dopo la stampa occorre separare i supporti, pulire i pezzi, evitare danni sulle superfici funzionali e mantenere una qualità costante.
SonoDent3D punta a rendere questa fase più ripetibile tramite un processo basato su ultrasuoni. L’idea non è semplicemente “staccare” i supporti più in fretta, ma progettare insieme il metodo di rimozione, la forma dei supporti e il sistema di accoppiamento tra componente dentale e unità a ultrasuoni. Questo dettaglio è importante: se i supporti non sono pensati per quel tipo di distacco, l’automazione rischia di essere poco efficace o di danneggiare il pezzo.
Il progetto comprende quindi tre elementi collegati: sviluppo dei parametri del processo a ultrasuoni, progettazione di supporti ottimizzati per la rimozione automatizzata e integrazione di un sistema semplice per trasferire l’energia ultrasonica al componente. L’obiettivo è ottenere una qualità più ripetibile e ridurre il tempo richiesto al personale di laboratorio.
Per i laboratori dentali, una soluzione di questo tipo può avere valore non solo in termini di produttività. Una rimozione più controllata dei supporti può ridurre scarti, rilavorazioni e dipendenza dall’abilità del singolo operatore. Questo è utile soprattutto quando si producono lotti composti da molte parti simili ma personalizzate, situazione tipica della stampa 3D dentale.
RAPID: automatizzare la progettazione di strumenti e impianti personalizzati
Il secondo progetto finanziato, RAPID, lavora su un tema diverso ma altrettanto legato alla personalizzazione: le endoprotesi di revisione, in particolare gli steli d’anca e le relative raspe.
Negli interventi di revisione, cioè quando una protesi precedente deve essere sostituita o corretta, l’anatomia del paziente può presentare condizioni molto diverse da caso a caso. La geometria dell’osso, la perdita di materiale, la posizione dell’impianto precedente e le necessità chirurgiche rendono più difficile l’uso di soluzioni standard. Per questo motivo gli impianti e gli strumenti associati possono richiedere una progettazione personalizzata.
Il problema è che la personalizzazione richiede tempo. Ogni caso può comportare attività di progettazione, verifica, adattamento degli strumenti e preparazione della documentazione. Se il processo resta in gran parte manuale, la produzione di dispositivi specifici per paziente diventa costosa, lenta e difficile da scalare.
RAPID punta ad automatizzare l’intera catena, con particolare attenzione alla progettazione degli strumenti individuali e degli steli d’anca. Il progetto include anche la documentazione automatizzata, un aspetto essenziale per la medtech. Nel settore medicale, infatti, non basta realizzare un pezzo corretto: occorre dimostrare come è stato progettato, con quali dati, con quale processo, con quali controlli e secondo quali requisiti.
Questo approccio si inserisce in un percorso più ampio che il Fraunhofer IAPT porta avanti nel Life Science. L’istituto lavora su flussi digitali in cui dati medici, intelligenza artificiale, progettazione CAD e manifattura additiva vengono collegati per produrre dispositivi personalizzati. In ambito clinico, questa catena deve dialogare con medici, ospedali, requisiti normativi e procedure di certificazione.
Il ruolo della documentazione nel medicale
La documentazione è spesso vista come una parte amministrativa, ma nella stampa 3D medicale è una componente tecnica del processo. Ogni dispositivo personalizzato nasce da dati specifici: immagini mediche, scansioni, modelli anatomici, decisioni progettuali e parametri produttivi. Se una parte della catena non è registrata correttamente, diventa più difficile garantire tracciabilità e conformità.
La Medical Device Regulation europea ha reso ancora più importante la capacità di dimostrare controllo del processo, gestione del rischio, coerenza tra progettazione e fabbricazione e disponibilità di informazioni tecniche. Per questo una documentazione automatizzata non è un accessorio. Può ridurre errori, tempi di compilazione e incertezze nella ricostruzione del processo.
Nel caso di RAPID, l’automazione della documentazione può essere importante quanto l’automazione del design. Se ogni impianto è diverso, il sistema deve generare dati tecnici e registrazioni coerenti per ogni singolo paziente e per ogni singolo componente. Senza questo passaggio, la personalizzazione resta difficile da portare in un contesto produttivo strutturato.
Depolverazione L-PBF: il cobot entra nel post-processing metallico
Il terzo progetto riguarda il Laser Powder Bed Fusion, una delle tecnologie più usate per produrre componenti metallici complessi. Nel L-PBF un laser fonde selettivamente polvere metallica strato dopo strato. A ogni livello viene steso nuovo materiale, il laser segue la sezione del componente e il pezzo cresce progressivamente all’interno del letto di polvere.
Questa tecnologia consente di produrre canali interni, strutture reticolari, alleggerimenti, componenti con funzioni integrate e parti difficili da ottenere con lavorazioni convenzionali. Dopo la stampa, però, il componente non è immediatamente pronto. Occorre rimuovere polvere residua dalla piattaforma, dalle superfici e dalle geometrie interne.
La depolverazione manuale comporta diversi problemi. È faticosa, può essere poco ergonomica quando le piattaforme sono pesanti, espone gli operatori a polveri potenzialmente nocive e può variare da un addetto all’altro. Inoltre, nei componenti con cavità o canali interni, capire se la polvere sia stata rimossa correttamente non è sempre semplice.
Fraunhofer IAPT lavora quindi a una cella con robot collaborativo dotata di un modulo di depolverazione per piattaforme e componenti L-PBF. L’obiettivo è creare una soluzione accessibile, compatta e con logica plug-and-play, senza richiedere necessariamente grandi impianti specializzati. Il sistema dovrebbe migliorare ergonomia, protezione degli operatori, recupero della polvere e ripetibilità del processo.
Il progetto si collega al lavoro già avviato dal Fraunhofer IAPT sui cobot per la manifattura additiva. L’istituto ha sviluppato soluzioni robotiche per automatizzare passaggi della catena AM, usando sensori, dati end-to-end e strumenti specifici, compresi gripper prodotti con tecnologie additive. Questa flessibilità è utile perché la manifattura additiva lavora spesso con piccoli lotti, componenti diversi e geometrie non ripetitive.
Perché la depolverazione è così importante nel L-PBF
Nel L-PBF la polvere non fusa è parte integrante del processo. Durante la stampa circonda il componente e sostiene alcune geometrie, ma al termine deve essere rimossa. Una depolverazione incompleta può creare problemi tecnici, di sicurezza e di qualità.
Se restano residui all’interno di canali o cavità, il peso del componente cambia, le funzioni interne possono essere compromesse e la qualità del pezzo diventa difficile da certificare. Se la polvere viene dispersa male, si riduce la possibilità di recuperarla. Se il processo dipende troppo dall’intervento manuale, la ripetibilità tra un lotto e l’altro diminuisce.
Per settori come medicale, aerospazio, energia e mobilità, la documentazione del post-processing diventa quindi parte della qualità del componente. Una cella robotizzata può registrare movimenti, sequenze, tempi e parametri, rendendo più semplice dimostrare che il pezzo ha seguito una procedura controllata.
Questo è uno dei motivi per cui il progetto Fraunhofer non riguarda solo la comodità operativa. Una depolverazione automatizzata può diventare un tassello della certificazione e della qualificazione dei componenti L-PBF.
IAMHH: ricerca applicata e trasferimento industriale
Il Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH nasce per sostenere il trasferimento della manifattura additiva verso applicazioni industriali. La struttura coinvolge Fraunhofer IAPT, IAMHH e.V. e Technische Universität Hamburg, con l’obiettivo di collegare ricerca, imprese, standardizzazione, infrastrutture e progetti di sviluppo.
La Fraunhofer-Gesellschaft sostiene il centro da gennaio 2025 con un finanziamento annuale previsto per tre anni. Questo dettaglio aiuta a capire il senso dei progetti selezionati: non si tratta di studi isolati, ma di attività pensate per arrivare a prototipi, applicazioni pilota, proprietà intellettuale, licenze o possibili spin-off.
Il Pitch Event annuale serve proprio a scegliere progetti con potenziale di trasferimento. Le aziende interessate possono entrare in contatto con il centro per valutare pilot application, collaborazione industriale o altre forme di partecipazione. Nel comunicato ufficiale non vengono indicati partner industriali specifici per questi tre progetti; l’apertura è rivolta alle imprese che vedono un’applicazione concreta nelle proprie linee produttive.
I nomi coinvolti
I soggetti principali sono:
Fraunhofer-Leistungszentrum IAMHH, che finanzia e coordina il percorso di trasferimento.
Fraunhofer IAPT, cioè Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien, con sede ad Amburgo-Bergedorf, centro Fraunhofer specializzato in tecnologie di produzione additiva.
Technische Universität Hamburg, attraverso l’ambiente dell’Institut für Industrialisierung smarter Werkstoffe.
IAMHH e.V., associazione nata per riunire aziende, ricerca e istituzioni attorno all’industrializzazione della manifattura additiva nella regione di Amburgo.
UKE – Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf e Helmut-Schmidt-Universität, citati nel contesto delle attività Life Science del Fraunhofer IAPT e del progetto DigiMed, utile per comprendere il percorso già avviato dall’istituto sui dispositivi medicali personalizzati.
Fraunhofer-Gesellschaft, che sostiene il Leistungszentrum IAMHH e ne collega l’attività alla rete Fraunhofer.
Dal singolo progetto alla catena produttiva
Il punto comune dei tre progetti è la catena di processo. La stampa 3D non viene considerata come una macchina isolata, ma come una sequenza di operazioni collegate. Nel dental, il problema è la rimozione dei supporti. Nelle endoprotesi personalizzate, il collo di bottiglia è la progettazione manuale e la documentazione. Nel L-PBF, la fase critica è la rimozione controllata della polvere.
Questo approccio è importante perché molti limiti della manifattura additiva non dipendono dalla capacità di stampare la geometria. Dipendono da ciò che accade prima e dopo la stampa. Un file deve essere generato in modo corretto, il processo deve essere stabile, il pezzo deve essere rifinito, pulito e controllato, e ogni fase deve lasciare una traccia utile.
Se la manifattura additiva deve entrare in produzioni più strutturate, questi passaggi non possono restare affidati soltanto all’esperienza manuale. L’esperienza resta necessaria, ma deve essere tradotta in procedure, automazioni, dati e controlli.
Perché questi progetti interessano anche fuori dalla Germania
Anche se i progetti nascono nella regione di Amburgo, i temi sono molto più ampi. I laboratori dentali di molti paesi usano stampanti 3D ma continuano a dedicare tempo alla rifinitura manuale. Le aziende medtech studiano impianti e strumenti personalizzati ma devono fare i conti con tempi di progettazione, tracciabilità e conformità. I service bureau L-PBF e i produttori industriali sanno che il post-processing può pesare molto sui costi.
La direzione indicata da Fraunhofer è quindi chiara: per rendere la stampa 3D più utilizzabile in produzione bisogna automatizzare i passaggi meno visibili, non soltanto aumentare la velocità delle macchine. Un componente stampato più in fretta non serve a molto se poi richiede molte ore di rimozione supporti, pulizia, depolverazione o documentazione manuale.
Verso risultati industriali a novembre 2026
I primi risultati dei tre progetti sono previsti per novembre 2026. La presentazione del modulo di depolverazione per L-PBF è indicata per Formnext 2026, evento che potrebbe diventare il primo banco di prova pubblico per valutare il livello di maturità della cella cobot.
Sarà interessante capire se SonoDent3D riuscirà a dimostrare una rimozione dei supporti dentali davvero ripetibile e compatibile con le esigenze dei laboratori. Per RAPID, il punto chiave sarà vedere quanto della progettazione e della documentazione potrà essere automatizzato senza perdere controllo clinico e tecnico. Per il modulo L-PBF, la sfida sarà combinare sicurezza, recupero polvere, ingombro ridotto e integrazione in ambienti produttivi esistenti.
Il valore di questi progetti non sta nell’aggiungere automazione come parola d’ordine, ma nel portarla dove la stampa 3D industriale ne ha più bisogno: nei passaggi che rendono un pezzo realmente producibile, ripetibile e certificabile.
