Aurelia Technologies e Velo3D hanno avviato una collaborazione strategica per valutare l’uso della produzione additiva in metallo nello sviluppo di componenti destinati a turbine a gas di nuova generazione. L’obiettivo non è semplicemente sostituire un processo produttivo con un altro, ma capire dove la stampa 3D metallica possa offrire vantaggi concreti in termini di progettazione, tempi di sviluppo, gestione della supply chain e futura produzione di parti qualificate.
Il programma riguarda componenti selezionati per turbine e prevede un percorso a fasi: prima la valutazione di fattibilità, poi lo sviluppo di materiali e parametri di processo, fino ad arrivare alla qualificazione e a una produzione iniziale a basso volume. Per queste attività verrà utilizzata la piattaforma Sapphire XC di Velo3D, una macchina pensata per applicazioni industriali complesse e per parti metalliche di grandi dimensioni rispetto agli standard della fusione laser a letto di polvere.
Perché Aurelia Technologies guarda alla produzione additiva
Aurelia Technologies sviluppa turbine a gas di piccola taglia pensate per generazione distribuita, applicazioni industriali, siti municipali, data center e contesti nei quali servono efficienza, flessibilità sui combustibili e continuità operativa. La piattaforma A400 dell’azienda eroga 400 kWe e viene presentata da Aurelia come una turbina compatta con efficienza elettrica superiore al 40%, compatibile con gas naturale, miscele di idrogeno, biogas, flare gas e combustibili sintetici.
In una turbina a gas, il modo in cui vengono progettati e realizzati i componenti incide in modo diretto su efficienza, manutenzione, affidabilità e costi di produzione. Molte parti tradizionali richiedono lavorazioni complesse, forgiati con tempi lunghi, attrezzaggi dedicati o assemblaggi ottenuti unendo più elementi tramite saldature, fissaggi e lavorazioni successive. Questo approccio funziona, ma può diventare rigido quando un’azienda vuole modificare rapidamente una geometria, ridurre il numero di fornitori o aggiornare una piattaforma senza accumulare grandi scorte.
La produzione additiva in metallo offre ad Aurelia Technologies una strada diversa: progettare componenti più integrati, ridurre il numero di parti in un assieme, eliminare alcuni punti di giunzione e semplificare la catena produttiva. Il vantaggio non sta solo nella forma più complessa che si può ottenere, ma nella possibilità di trasformare un insieme di pezzi separati in una parte più coerente dal punto di vista funzionale.
Meno giunti e meno tolleranze da gestire
Uno dei punti centrali della collaborazione riguarda il consolidamento dei componenti. Quando un assieme è composto da molte parti, ogni elemento introduce tolleranze, superfici di accoppiamento, elementi di fissaggio e possibili punti di usura o perdita. In turbine soggette a temperature elevate, vibrazioni, cicli termici e stress meccanici, ridurre questi punti critici può aiutare a migliorare la robustezza complessiva del sistema.
La stampa 3D in metallo permette di ripensare geometrie che con metodi convenzionali sarebbero costose o difficili da produrre. Canali interni, passaggi per fluidi, pareti sottili, superfici funzionali e forme integrate possono essere progettati direttamente nel pezzo, riducendo la necessità di lavorazioni o assemblaggi successivi. Nel caso delle turbine, questo aspetto è particolarmente interessante perché molti componenti devono combinare resistenza meccanica, controllo termico e compatibilità con leghe ad alte prestazioni.
Aurelia Technologies non sembra voler usare l’additive manufacturing come scorciatoia sperimentale, ma come strumento di ingegneria da inserire in un percorso di qualificazione. Questo è un punto importante: nelle turbine a gas non basta produrre una geometria complessa. Bisogna dimostrare che il materiale, il processo, la ripetibilità e le prestazioni del componente siano coerenti con i requisiti di esercizio.
Il ruolo di Velo3D e della piattaforma Sapphire XC
Velo3D porta nella collaborazione la propria esperienza nella stampa 3D metallica laser powder bed fusion e un ecosistema composto da software di preparazione, hardware, controllo del processo e strumenti di tracciabilità. La piattaforma Sapphire XC è pensata per produzioni più estese rispetto alle macchine metalliche di taglia standard: utilizza otto laser da 1 kW, ha un volume di costruzione di 600 mm di diametro per 550 mm in altezza nella configurazione standard e può arrivare a una produttività dichiarata fino a 800 cc/ora.
Un elemento tecnico rilevante è il recoater senza contatto, progettato per ridurre il rischio di collisione con la parte durante la stesura degli strati di polvere. Questo aspetto diventa utile quando si stampano geometrie sottili, componenti alti, pareti delicate o forme con caratteristiche interne difficili da proteggere durante la costruzione.
Velo3D sottolinea anche la capacità delle proprie macchine di produrre sbalzi e angoli molto bassi senza ricorrere ai supporti tradizionali. In un componente per turbomacchine questo può fare la differenza, perché i supporti interni sono spesso difficili da rimuovere e possono limitare la libertà di progettazione. Meno supporti significa anche meno post-processing e meno vincoli nella progettazione di canali o cavità interne.
Materiali ad alte prestazioni per ambienti severi
Le parti per turbine non possono essere prodotte con materiali qualsiasi. Devono resistere a temperature elevate, ossidazione, stress meccanici e cicli di lavoro impegnativi. Per questo il programma tra Aurelia Technologies e Velo3D si concentra su componenti selezionati e leghe ad alte prestazioni.
La famiglia Sapphire XC supporta diversi materiali qualificati, tra cui leghe a base nichel come Inconel 718, Inconel 625, Hastelloy X, Hastelloy C-22, Haynes 282 e Haynes 214, oltre a titanio, acciai, rame e alluminio. Le superleghe a base nichel sono particolarmente importanti nel settore energetico e aerospaziale perché mantengono buone proprietà meccaniche anche in condizioni termiche impegnative.
Per Aurelia, l’interesse non riguarda solo la possibilità di stampare un pezzo, ma la capacità di sviluppare parametri di processo ripetibili e di costruire un percorso documentato verso la produzione. In ambito industriale, la ripetibilità è spesso più importante della singola dimostrazione tecnica: un componente deve poter essere prodotto più volte con caratteristiche coerenti, controllabili e verificabili.
Supply chain più flessibile e tempi di sviluppo più brevi
Un altro aspetto chiave è la supply chain. Molte parti metalliche per turbine dipendono da fornitori specializzati, stampi, attrezzaggi, forgiati o lavorazioni con tempi di consegna lunghi. Questo può rallentare lo sviluppo di una piattaforma, soprattutto quando un’azienda deve modificare un componente, testare una nuova geometria o adattare il prodotto a mercati diversi.
Con la stampa 3D in metallo, Aurelia Technologies punta a ridurre la dipendenza da processi ad alto investimento iniziale e da grandi quantità di magazzino. Se una geometria può essere aggiornata e prodotta in tempi più brevi, diventa più semplice introdurre miglioramenti tecnici senza aspettare mesi per nuovi utensili o nuove forniture.
Questo non significa che la produzione additiva sostituirà ogni processo tradizionale. Per molte parti, lavorazioni convenzionali, fusioni o forgiati continueranno ad avere senso. Il punto è individuare i componenti nei quali la stampa 3D metallica porta un vantaggio misurabile: minore numero di parti, geometria più funzionale, minori tempi di sviluppo, gestione più snella delle scorte o produzione di piccoli lotti qualificati.
Dalla fattibilità alla produzione iniziale
La collaborazione tra Aurelia Technologies e Velo3D è strutturata come un programma progressivo. La prima fase serve a valutare dove la stampa 3D in metallo possa essere applicata con benefici reali. La seconda fase riguarda materiali, parametri e processi. La fase successiva punta alla qualificazione e alla produzione iniziale a basso volume.
Questo approccio è coerente con il settore delle turbomacchine. Le turbine a gas richiedono affidabilità, prove, controllo qualità e una forte attenzione alla vita utile dei componenti. Per questo la produzione additiva deve essere introdotta con metodo, non come semplice prova dimostrativa.
La scelta di Velo3D da parte di Aurelia Technologies si lega proprio a questo: non solo alla macchina, ma all’esperienza nello sviluppo di parametri, nella comprensione del comportamento dei materiali e nella costruzione di flussi produttivi ripetibili. In una parte critica, la qualità non dipende da un solo elemento, ma dall’intero processo: file di stampa, preparazione, polvere, atmosfera di lavoro, fusione, controllo, tracciabilità e post-processing.
Un segnale per il settore energia
La collaborazione è interessante anche perché conferma l’attenzione crescente verso la produzione additiva nel settore energia. Dopo anni in cui la stampa 3D metallica è stata associata soprattutto ad aerospazio, spazio e difesa, le applicazioni legate a turbine, combustione, recupero termico e generazione distribuita stanno diventando un ambito sempre più concreto.
Le turbine di piccola taglia, in particolare, devono combinare efficienza, manutenzione contenuta, compattezza e capacità di lavorare con combustibili diversi. Per un’azienda come Aurelia Technologies, che lavora su turbine flessibili e ad alta efficienza, la possibilità di progettare componenti con maggiore libertà geometrica può avere un ruolo importante nello sviluppo delle piattaforme future.
Resta però un percorso tecnico, non un passaggio automatico. La produzione additiva in metallo richiede competenze specifiche, controllo del processo, qualificazione dei materiali e valutazioni economiche caso per caso. Il valore della collaborazione tra Aurelia Technologies e Velo3D sarà quindi misurato sulla capacità di trasformare la libertà progettuale in componenti realmente producibili, qualificabili e sostenibili dal punto di vista industriale.
Aurelia Technologies e Velo3D stanno lavorando su un tema molto concreto: usare la stampa 3D in metallo per semplificare, ottimizzare e rendere più flessibile la produzione di alcune parti per turbine a gas. La piattaforma Sapphire XC fornisce la base tecnologica, mentre Aurelia porta il caso applicativo nel campo delle turbine compatte e fuel-flexible.
Il progetto non va letto come una semplice notizia di partnership, ma come un esempio di come l’additive manufacturing stia entrando nelle strategie di sviluppo prodotto delle aziende energetiche. Non per sostituire tutto, ma per intervenire dove la complessità geometrica, i tempi di fornitura e la necessità di iterare rapidamente rendono i processi tradizionali meno adatti.
Se il programma arriverà alla qualificazione e alla produzione iniziale, potrà offrire indicazioni utili non solo per Aurelia Technologies, ma anche per altre aziende che sviluppano componenti in leghe ad alte prestazioni per ambienti termici e meccanici severi.
