Aurora Flight Sciences, controllata da Boeing, collabora con l’Advanced Composites Institute della Mississippi State University (MSU) per sviluppare nuove strategie di produzione di utensili finalizzati alla lavorazione di componenti in materiali compositi per aeromobili. L’obiettivo è sostituire strumenti tradizionali in alluminio o acciaio con alternative realizzate tramite stampa 3D, meno intense in costi e tempi.
Contesto e criticità del processo tradizionale
La produzione di componenti in fibra di carbonio, vetro o con anima a nido d’ape richiede autoclavi, dove i pezzi vengono induriti con temperatura e pressione controllate. Per questo servono utensili di alta precisione. Realizzarli in metallo comporta tempi elevati e costi significativi, soprattutto in caso di serie limitate o prototipi.
Additive manufacturing per utensi personalizzati ad alte prestazioni
L’alternativa proposta utilizza utensili stampati in 3D in grado di sostenere le condizioni estreme dell’autoclave. Aurora ha messo a punto un approccio che include un trattamento di indurimento ottimizzato proprio per questi strumenti. Tentativi precedenti, basati su trattamenti termici convenzionali, non avevano garantito la stabilità richiesta: la collaborazione con MSU ha dunque consentito di ottenere prototipi più resistenti grazie a questa combinazione tra progettazione additiva e post-trattamento controllato.
Prossime fasi e prospettive applicative
Il programma prevede ora la realizzazione di utensili di dimensioni maggiori e test approfonditi per verificarne la durata in condizioni operative reali. L’obiettivo è integrare questi strumenti nelle fasi di sviluppo e sperimentazione di nuovi programmi aeronautici, dove la velocità e la flessibilità possono offrire un vantaggio significativo.
Ulteriori riferimenti e contesto più ampio sull’additive tooling aerospaziale
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La stampa 3D in ambito aerospaziale consente di produrre attrezzi e dispositivi leggeri e dalla geometria complessa, riducendo costi e tempi rispetto a metodi tradizionali .
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Alcuni studi riportano riduzioni di tempo fino al 90 % nella produzione di utensili e dime, con conseguenti risparmi nei costi
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L’additive tooling agevola la prototipazione veloce e l’iterazione del design, offrendo vantaggi concreti nelle fasi di sviluppo produttivo
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Il caso specifico di GKN München, con strumenti in CFRP stampati in 3D per flap dell’A350, ha evidenziato riduzioni di costi e tempo, eliminazione di strumenti master, e migliore precisione dovuta all’automazione dei processi; tuttavia, strumenti più lunghi di 1,5 m presentano criticità legate alla dilatazione termica
