La diffusione di veicoli elettrici e l’elettrificazione di molte applicazioni industriali stanno spostando l’attenzione non solo sull’efficienza energetica dei motori in esercizio, ma anche su come questi motori vengono progettati e fabbricati. La manifattura additiva (stampa 3D) viene studiata perché può ridurre passaggi produttivi, integrare funzioni (per esempio il raffreddamento) e consentire geometrie non ottenibili con lamierini e lavorazioni tradizionali, con potenziale impatto su materiali, costi e prestazioni complessive.
Che cos’è AddReMo e chi lo guida
Il progetto AddReMo è un programma di ricerca che studia come rendere gli elettromotori più efficienti, più flessibili da produrre e più parsimoniosi nell’uso delle risorse attraverso l’impiego sistematico della stampa 3D. La guida è in capo alla Universität Paderborn (Germania). Il progetto ha un volume complessivo indicato in circa 11,5 milioni di euro, una durata prevista di tre anni ed è finanziato dal Bundesministerium für Wirtschaft und Energie; tra i partner industriali citati figurano Mercedes-Benz AG e Siemens AG, con TÜV Rheinland nel ruolo di coordinamento del research & innovation management.
Obiettivo tecnico: portare l’additive su componenti “centrali” del motore
L’obiettivo dichiarato non è usare la stampa 3D come semplice scorciatoia per prototipi, ma rendere i processi additivi utilizzabili in modo strutturato per la produzione di componenti chiave del motore. AddReMo prevede lo sviluppo di dimostratori industriali che verranno valutati sia dal punto di vista tecnico sia economico-ambientale, con l’intento di arrivare a soluzioni compatibili con un percorso verso la produzione “di serie”. Il progetto dichiara inoltre un’analisi comparativa delle soluzioni per studiare proprietà meccaniche, termiche e magnetiche e validarle con simulazioni e prove sperimentali.
Tre processi di stampa 3D: cosa significa nella pratica (e perché serve confrontarli)
Nel testo disponibile su AddReMo si parla di tre diversi processi di stampa 3D impiegati per ottimizzare geometrie, materiali e funzioni, senza elencarli uno per uno. In ambito motori elettrici, il confronto tra processi è tipico perché le famiglie tecnologiche hanno “punti forti” diversi:
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processi adatti a metalli ad alta conducibilità (utile per parti in rame o scambiatori termici);
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processi che consentono forme complesse e alleggerite per convogliare calore e ridurre massa;
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processi/materiali che mirano a gestire proprietà magnetiche (nuclei, materiali soft-magnetic, magneti o parti funzionalmente graduate).
Il valore di un confronto strutturato è proprio capire dove la stampa 3D porta vantaggi reali e dove invece le tecnologie convenzionali restano più competitive (per costi, ripetibilità, velocità o requisiti normativi).
Dove la stampa 3D può incidere davvero: avvolgimenti, gestione termica, magnetica
Nella progettazione dei motori, tre aree sono spesso decisive per efficienza e densità di potenza: avvolgimenti in rame, raffreddamento e circuito magnetico.
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Rame e conduttori: stampare in 3D conduttori/“busbar” o geometrie alternative agli avvolgimenti tradizionali può aumentare il fattore di riempimento e ridurre vincoli di piegatura/saldatura; alcune aziende del settore puntano esplicitamente su rame ad alta purezza e geometrie libere.
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Termica: la libertà geometrica della manifattura additiva facilita canali interni, superfici ottimizzate e integrazione di funzioni di raffreddamento in parti strutturali.
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Magnetica: la stampa 3D di materiali magnetici “soft” e approcci su magneti/gradienti funzionali è un tema di ricerca perché può cambiare il modo in cui si realizza il percorso del flusso magnetico e dove si usano materiali critici.
La difficoltà “nascosta”: materiali avanzati, multi-materiale, controllo qualità e ripetibilità
AddReMo evidenzia come temi centrali la stabilità di processo, l’uso di nuovi materiali ad alte prestazioni anche in configurazioni mono- e multi-materiale, la progettazione supportata da simulazione e una qualità basata su strumenti di AI. In un contesto come quello degli e-motor, questi punti sono cruciali: non basta stampare un componente, bisogna garantire tolleranze, proprietà e ripetibilità tra lotti, oltre a gestire post-processi (trattamenti termici, finiture, impregnazioni/isolamenti) e controlli non distruttivi.
Perché contano i dimostratori industriali: dall’idea alla producibilità
Un elemento importante del progetto è la realizzazione di dimostratori da parte delle aziende coinvolte e la loro valutazione sotto tre lenti: tecnica (prestazioni e affidabilità), economica (costi e scalabilità) ed ecologica (materiali, energia, impronta). È un passaggio necessario perché nei motori elettrici la competizione industriale si gioca su compromessi misurabili: rendimenti, perdite, potenza specifica, gestione termica, tempi ciclo e disponibilità materiali.
Applicazioni oltre l’auto: motori stazionari e industria
AddReMo dichiara esplicitamente che i risultati non puntano solo all’e-mobility: la logica è trasferire le soluzioni anche verso motori stazionari e applicazioni industriali, dove l’efficienza energetica e la manutenzione contano tanto quanto la produzione. In questi contesti, la stampa 3D può essere interessante anche per lotti medi, personalizzazioni e integrazione funzionale, a patto che i numeri (costi e affidabilità) tornino.
