Spherene AG, società svizzera con sede a Zurigo, ha lanciato SphereneNXT, una piattaforma browser dedicata alla progettazione delle strutture interne dei componenti realizzati in additive manufacturing. Il punto non è disegnare l’esterno del pezzo, come avviene nei normali ambienti CAD, ma controllare ciò che accade dentro il volume: densità, spessore, orientamento, distribuzione del materiale, superfici minime, reticoli TPMS e geometrie ADMS sviluppate dalla stessa Spherene.
La società definisce SphereneNXT come la sua prima piattaforma autonoma basata su browser per la progettazione di strutture interne AM. Il sistema consente di importare file CAD o mesh, generare geometrie interne, ottimizzarle ed esportarle in formati utilizzabili nei flussi di stampa 3D, senza installare un software locale dedicato.
Dal pezzo pieno al pezzo progettato anche all’interno
Per molti anni la progettazione meccanica ha ragionato soprattutto sulla forma esterna del componente. Il progettista definiva ingombri, attacchi, superfici funzionali e spessori; l’interno era pieno, alleggerito con tasche, oppure svuotato dove possibile. Con la stampa 3D questa logica cambia, perché il volume interno non è più solo materiale da togliere o da lasciare: può diventare una variabile progettuale.
Questo passaggio è importante soprattutto nella stampa 3D industriale, dove il costo del pezzo non dipende soltanto dalla forma, ma anche da materiale impiegato, tempo macchina, necessità di supporti, rimozione della polvere, prestazioni meccaniche, gestione termica e comportamento sotto carico. Un componente con la stessa forma esterna può avere prestazioni molto diverse se al suo interno contiene una struttura uniforme, una lattice tradizionale, una superficie TPMS o una geometria adattiva generata in funzione dei carichi.
Spherene lavora proprio su questo livello. La sua tecnologia ADMS, acronimo di Adaptive Density Minimal Surface, è pensata per generare superfici minime a densità adattiva. A differenza di molte strutture ripetitive basate su celle uguali, ADMS modifica localmente densità e geometria in base a forma, scala, vincoli e requisiti funzionali del componente.
Che cosa fa SphereneNXT
SphereneNXT permette agli ingegneri di caricare un modello CAD o una mesh, anche nel caso di assiemi multi-corpo, e di applicare all’interno del pezzo strutture ADMS, infill TPMS o geometrie guidate da campi di densità. La piattaforma lavora quindi sull’infill e sull’architettura interna, non sulla sola pelle esterna del componente.
Il flusso è pensato per andare dal modello alla stampa. L’utente importa il file, definisce la struttura interna, calcola la geometria, verifica la stampabilità ed esporta il risultato in formati CAD o mesh. La piattaforma include anche strumenti di miglioramento della stampabilità e un algoritmo di meshing pensato per produrre file più leggeri e privi di difetti, un aspetto pratico non secondario quando si lavora con geometrie interne molto complesse.
La scelta del browser ha un valore industriale preciso. In molti uffici tecnici, soprattutto nelle aziende che iniziano a usare la stampa 3D per parti funzionali, l’adozione di strumenti DfAM avanzati è frenata dalla necessità di installare software specialistici, configurare plugin, gestire licenze e formare personale su ambienti complessi. Una piattaforma cloud consente di avvicinare questi strumenti anche a progettisti che lavorano già con CAD differenti, lasciando al software il compito di generare le geometrie interne.
ADMS e TPMS: perché non sono la stessa cosa
Nel mondo della stampa 3D si parla spesso di lattice, gyroid, strutture cellulari e TPMS. Le TPMS, Triply Periodic Minimal Surfaces, sono superfici minime periodiche che si ripetono nello spazio secondo una cella. Sono usate per alleggerire, distribuire carichi, aumentare superfici di scambio o creare canali interni. Il gyroid è uno degli esempi più noti.
ADMS segue una logica diversa. Non si limita a ripetere una cella uguale dentro il volume, ma usa campi di densità e parametri locali per adattare la struttura al componente. Secondo Spherene, la geometria può variare densità, spessore, orientamento e distribuzione in funzione delle necessità del pezzo. Metal AM descrive la differenza in modo chiaro: le TPMS sono periodiche e basate su celle ripetute; le ADMS sono aperiodiche, guidate da campi di densità e conformi alla forma del componente.
Questa distinzione ha conseguenze concrete. Una lattice a travi può concentrare le tensioni nei nodi. Una superficie continua, se progettata bene, distribuisce il carico lungo pareti curve e riduce alcune discontinuità geometriche. Nel caso delle ADMS, il vantaggio dichiarato è la possibilità di posizionare materiale dove serve e ridurlo dove non è necessario, senza passaggi bruschi tra zone piene e zone alleggerite.
Il ruolo dei campi: densità, spessore e orientamento
Il cuore della tecnologia è il controllo parametrico dell’interno. Invece di scegliere una percentuale di riempimento uniforme, come avviene in molti slicer, il progettista può lavorare con campi che variano nello spazio. Una zona sottoposta a carichi elevati può avere maggiore densità o maggiore spessore; una zona meno sollecitata può essere alleggerita; una parte destinata allo scambio termico può essere organizzata per aumentare superfici e canali; una struttura soggetta a flussi può essere orientata per ridurre resistenze.
Questo approccio è coerente con l’evoluzione della stampa 3D metallica e polimerica verso componenti multifunzionali. Il pezzo non deve soltanto “resistere”: può anche dissipare calore, guidare un fluido, assorbire energia, ridurre peso, limitare supporti, facilitare la rimozione della polvere o integrare funzioni che in una produzione tradizionale richiederebbero più parti assemblate.
Nella documentazione brevettuale legata alla tecnologia Spherene, il metodo descritto parte dall’involucro del componente, genera un campo di densità, costruisce una tassellazione adattiva di Voronoi e da questa ricava una superficie minima digitale da produrre con stampa 3D. Il brevetto fa riferimento anche alla possibilità di variare localmente lo spessore della parete e di collegare il modello digitale alla fabbricazione additiva.
Dai plugin CAD alla piattaforma autonoma
Spherene non parte da zero con SphereneNXT. La società indica il 2023 come anno della prima versione per Rhino e Grasshopper, il 2024 come anno del lancio per Autodesk Fusion e il 2025 come fase di espansione con il rilascio per nTop. Con SphereneNXT, il passaggio è diverso: non solo integrazione dentro ambienti CAD esistenti, ma piattaforma web completa per la progettazione dell’interno del pezzo.
Questo non significa che i plugin perdano importanza. Per molte aziende, nTop, Autodesk Fusion e Rhino/Grasshopper restano ambienti centrali nei flussi di progettazione. La piattaforma browser, però, può allargare l’uso delle geometrie ADMS anche a chi non vuole costruire un workflow basato su un singolo software o a chi deve collaborare tra più strumenti.
SphereneNXT viene proposta con piani per studenti, maker indipendenti, ingegneri professionisti e team enterprise. La pagina di registrazione indica anche una prova senza carta di credito con crediti inclusi, oltre a un modello basato su crediti per l’uso della piattaforma.
Il nodo dei file: perché 3MF conta
Le strutture interne complesse pongono un problema pratico: come trasferire la geometria dal CAD allo slicer e poi alla macchina senza perdere informazioni e senza generare file ingestibili? Un semplice STL descrive superfici triangolate, ma quando l’interno diventa ricco di microstrutture, superfici continue e campi volumetrici, il file può diventare enorme oppure non rappresentare bene l’intento progettuale.
Per questo è rilevante anche l’ingresso di Spherene nel 3MF Consortium come Associate Member. Il consorzio ha spiegato che Spherene sviluppa software per controllare la geometria interna dei pezzi stampati in 3D e che l’estensione volumetrica del formato 3MF, basata anche su rappresentazioni voxel e implicite, può essere adatta a descrivere dati strutturali interni complessi.
Il tema non è soltanto informatico. Se la geometria interna è parte della funzione del pezzo, allora deve arrivare alla macchina mantenendo il suo significato. Nel passaggio tra CAD, mesh, slicer e processo produttivo, l’obiettivo è evitare che l’ottimizzazione venga tradotta in un file pesante, difficile da elaborare o non fedele al progetto. Secondo il 3MF Consortium, Spherene genera strutture ADMS direttamente in ambienti come nTop, Autodesk Fusion e Rhino/Grasshopper, ma la sfida a valle è comunicare correttamente l’interno del pezzo a software, hardware e materiali.
Applicazioni: alleggerimento, termica, fluidi, medicale e aerospazio
Le possibili applicazioni sono diverse. Nell’alleggerimento strutturale, l’obiettivo è ridurre massa senza perdere rigidezza dove serve. Nei componenti per scambio termico, l’architettura interna può aumentare la superficie utile e creare canali per il passaggio dei fluidi. Nei dispositivi medicali, le geometrie porose e controllate possono avere interesse per impianti e strutture che devono combinare stabilità e interazione con i tessuti. Nei settori aerospaziale e motorsport, il rapporto tra peso, funzione e affidabilità resta uno dei principali motivi di adozione della stampa 3D.
La European Space Agency ha già collegato le Adaptive Density Minimal Surfaces di Spherene a un’attività di sviluppo chiusa tra 2020 e 2022, con prime contractor Spherene AG. Nella descrizione del progetto, l’ESA indica le ADMS come geometrie adattabili a carichi, forma, scala e porosità, con potenziali applicazioni in componenti leggeri, canali doppi per isolamento o scambio termico e strutture per satelliti.
A febbraio 2026, Spherene ha inoltre presentato Spherene V3 con controlli geometrici avanzati e funzioni orientate ai flussi. La versione V3 ha introdotto strumenti come Scatter Vector, per influenzare localmente la geometria, e Flow ADMS, pensato per applicazioni in cui contano canali, perdite di carico e movimento dei fluidi.
Perché questa piattaforma interessa alla stampa 3D industriale
La stampa 3D non vince sempre perché produce forme più complesse. Vince quando quella complessità serve a ottenere un risultato che sarebbe difficile, costoso o impossibile con fresatura, stampaggio o assemblaggio tradizionale. In questo senso SphereneNXT si colloca in una zona importante del DfAM: non la decorazione geometrica, ma la funzione interna del componente.
Per un’azienda che produce parti AM, la piattaforma può avere tre implicazioni. La prima è progettuale: consente di trattare l’interno come una variabile tecnica. La seconda è economica: meno materiale e meno supporti possono incidere su tempi, costi e post-processo. La terza è organizzativa: un ambiente browser può rendere più semplice la collaborazione tra progettisti, responsabili di produzione e specialisti di stampa 3D.
Naturalmente, il software da solo non basta. Un componente con struttura interna ottimizzata deve essere validato con simulazioni, prove meccaniche, controlli dimensionali e parametri di processo coerenti con materiale e tecnologia. Nel metallo, per esempio, bisogna considerare orientamento di stampa, rimozione della polvere, trattamenti termici, rugosità interna e ripetibilità. Nei polimeri entrano in gioco comportamento elastico, fatica, temperatura, assorbimento di energia e stabilità nel tempo.
Un tassello verso parti AM progettate “dal dentro”
SphereneNXT conferma una tendenza più ampia: la progettazione per additive manufacturing si sta spostando dalla sola libertà di forma esterna al controllo della materia interna. Non basta più dire che un pezzo è stampabile; bisogna chiedersi come è distribuito il materiale, quali funzioni svolge l’interno, come il file conserva le informazioni e come la macchina traduce la geometria in un componente reale.
Per Spherene AG, la piattaforma browser rappresenta un modo per rendere più accessibile la tecnologia ADMS, affiancandola a TPMS, simulazione, ottimizzazione e automazione. Per il mercato AM, il segnale è più generale: il futuro della progettazione additiva passa anche da strumenti che permettono agli ingegneri di controllare il volume interno con la stessa attenzione finora riservata alla forma esterna.
SphereneNXT non è quindi solo un nuovo software cloud. È un esempio di come la stampa 3D stia cercando di maturare: meno enfasi sulla complessità fine a sé stessa, più attenzione a geometrie interne verificabili, producibili e utili alle prestazioni del pezzo.
