CASTEM porta a Manufacturing World Osaka MIM, fusione di precisione e stampa 3D nello stesso percorso produttivo

CASTEM sarà presente dal 7 al 9 ottobre 2026 a Manufacturing World Osaka, presso INTEX Osaka, con una proposta che mette insieme tecnologie spesso presentate come concorrenti: Metal Injection Molding, fusione di precisione a cera persa, produzione senza stampo basata su modelli stampati in 3D e additive manufacturing. La società giapponese non vuole infatti mostrare il MIM come sostituto della stampa 3D, né viceversa, ma costruire un percorso nel quale il processo viene scelto in base a quantità, geometria, lead time e costo iniziale. È probabilmente questo l’aspetto più interessante della presenza CASTEM alla Next-Generation 3D Printers Expo: la manifattura additiva entra in una catena che può iniziare da un singolo prototipo e arrivare alla produzione di massa senza pretendere che la stessa tecnologia sia economicamente ottimale in tutte le fasi.

CASTEM presenterà al booth 11-75 della Hall 2 il proprio portafoglio che comprende lost-wax precision casting, MIM e differenti tecnologie di stampa 3D. Sono previste anche dimostrazioni di colata dal vivo, presentazioni tecniche e una “Dream Realization Zone” dedicata a progetti sviluppati insieme ai clienti. L’azienda sintetizza la propria strategia attraverso tre modalità produttive: produzione senza stampo, piccole serie e produzione di precisione in grandi volumi. In pratica il cliente può partire da un componente singolo o da una geometria ancora da validare e, se il progetto cresce, spostarsi verso processi più adatti alle quantità superiori.

Il MIM non è stampa 3D, anche se parte dalla stessa materia prima in polvere

Metal Injection Molding e metal additive manufacturing vengono spesso avvicinati perché entrambi possono utilizzare polveri metalliche fini, ma il processo è profondamente diverso. Nel MIM la polvere viene miscelata con un binder organico per ottenere un feedstock termoplastico. Il composto viene riscaldato e iniettato all’interno di uno stampo, formando quello che viene generalmente chiamato green part. Successivamente il binder viene rimosso attraverso il debinding e il pezzo viene sinterizzato ad alta temperatura fino a raggiungere una densità elevata.

La sequenza fondamentale è quindi polvere + binder → injection molding → debinding → sintering. Nell’AM metallico, invece, la geometria viene costruita direttamente strato dopo strato a partire dal modello digitale, senza uno stampo dedicato. Questa differenza ha una conseguenza economica immediata: il MIM richiede un investimento iniziale per il tooling, ma una volta ammortizzato può diventare estremamente competitivo quando le quantità salgono. L’AM evita il tooling e mantiene una grande libertà geometrica, ma il costo per parte tende a rimanere più sensibile al tempo macchina.

È proprio per questa ragione che CASTEM presenta i processi nello stesso stand. Il problema non è stabilire quale tecnologia sia “migliore”, ma individuare a quale volume produttivo una tecnologia inizi a diventare più conveniente dell’altra.

CASTEM lavora sul MIM da oltre trent’anni

La storia aziendale indica che CASTEM iniziò a sviluppare internamente il Metal Injection Molding senza limitarsi a importare tecnologia statunitense e nel 1991 ottenne un brevetto negli Stati Uniti. Nel 2002 venne inoltre fondata CASTEM Thailand come società dedicata al MIM. Oggi l’azienda gestisce internamente diverse fasi della catena, dalla produzione degli stampi alla preparazione delle materie prime e alla produzione del componente sinterizzato.

Questo livello di integrazione è importante perché nel MIM il risultato finale dipende da molte variabili: granulometria della polvere, quantità e composizione del binder, riempimento dello stampo, debinding, ritiro e ciclo di sinterizzazione. La forma che esce dallo stampo non corrisponde infatti dimensionalmente al componente finale. Il green part viene progettato più grande perché durante il debinding e soprattutto la sinterizzazione il componente si ritira.

CASTEM sottolinea che il ritiro può essere controllato in modo sufficientemente uniforme da consentire produzioni di precisione. Questo non significa che “il ritiro non esista”: significa che la geometria dello stampo e il processo vengono progettati prevedendo quella trasformazione.

Densità superiore al 95% dichiarata per i componenti MIM

CASTEM indica per i propri componenti MIM densità superiori al 95%, confrontandole con valori intorno all’88% per alcuni processi convenzionali di sinterizzazione. La società evidenzia inoltre che la porosità residua tende a essere formata da vuoti più isolati e arrotondati rispetto ai pori irregolari presenti lungo i bordi di grano in alcuni prodotti ottenuti con pressatura e sinterizzazione tradizionale.

È una distinzione importante dal punto di vista meccanico, ma il valore “>95%” non deve essere interpretato come universale per qualsiasi lega, geometria o ciclo MIM. Densità, proprietà meccaniche e ritiro dipendono dal materiale e dai parametri di processo. Un componente destinato a una applicazione critica deve quindi essere qualificato sulla specifica combinazione lega + geometria + ciclo produttivo, non semplicemente sul fatto che sia stato prodotto con MIM.

Il vero punto di forza è sulle geometrie piccole e complesse

CASTEM descrive il MIM come particolarmente adatto a componenti dell’ordine dei millimetri, pareti sottili e geometrie tridimensionali complesse difficili o costose da ricavare completamente per asportazione. La ragione è simile a quella che rende interessante lo stampaggio a iniezione dei polimeri: una volta creato lo stampo, molte caratteristiche geometriche vengono prodotte direttamente nel ciclo.

Fra gli esempi pubblicati dall’azienda compaiono piccoli componenti per dispositivi medicali, parti per macchine, elementi architettonici, componenti di apparecchiature di stampa e persino una vite aerospaziale in lega di titanio. Le dimensioni riportate in diversi esempi sono nell’ordine di pochi millimetri o centimetri, coerentemente con uno dei campi nei quali il MIM mostra maggiormente i propri vantaggi.

Questo non significa che qualsiasi geometria stampabile in 3D possa essere trasferita direttamente al MIM. Rimangono vincoli legati a sformatura, riempimento dello stampo, linee di separazione, debinding e distorsione durante la sinterizzazione. Il MIM offre una libertà geometrica notevole rispetto a molti processi convenzionali, ma non equivale alla libertà quasi tool-less dell’AM.

Il costo dello stampo rimane il confine fondamentale

Per uno o cinque pezzi, costruire uno stampo MIM può avere poco senso. È qui che CASTEM inserisce le proprie tecnologie digitali. Per quantità molto piccole l’azienda propone Digital Cast, un processo nel quale il modello viene prodotto in resina tramite stampa 3D e successivamente utilizzato come modello sacrificabile in una sequenza simile alla microfusione a cera persa.

La procedura prevede la stampa del modello, il rivestimento con più strati ceramici, la rimozione termica completa del modello e infine la colata del metallo nella cavità ottenuta. In questo modo il componente metallico finale non viene stampato direttamente: la stampa 3D produce il modello sacrificabile, mentre il metallo viene formato mediante fusione.

È una distinzione tecnica importante. Digital Cast non è metal additive manufacturing, anche se senza la stampa 3D non esisterebbe il vantaggio principale del processo, cioè evitare la realizzazione di uno stampo tradizionale per produrre uno o pochi componenti complessi.

Digital Cast crea un ponte fra stampa 3D e fusione

CASTEM dichiara per Digital Cast la possibilità di partire anche da un solo pezzo e tempi che in alcuni casi possono scendere fino a circa due settimane, con record aziendali ancora più brevi. Il servizio supporta numerose famiglie di materiali, fra cui acciai al carbonio, Cr-Mo, acciai inox, tool steel, leghe di alluminio, rame e leghe di cobalto. Le dimensioni indicative vanno da circa 4 a 30 cm e il peso può arrivare nell’ordine delle decine di chilogrammi.

Il vantaggio rispetto alla stampa metallica diretta è che il processo può utilizzare una filiera di fonderia consolidata e una gamma di leghe molto ampia. Il limite è che il percorso comprende più fasi e che accuratezza, superficie e ritiro dipendono sia dal modello stampato sia dalla fusione. Il componente finale non eredita automaticamente la precisione nominale della stampante utilizzata per il modello.

È però un ottimo esempio di manifattura ibrida: il digitale elimina lo stampo iniziale, mentre la metallurgia tradizionale produce il materiale finale.

CASTEM offre anche metal AM diretto

La strategia non termina a Digital Cast. L’azienda ha sviluppato anche un servizio denominato Digital Sinter, presentato come soluzione di metal 3D printing e confrontato direttamente con Digital Cast. La scelta viene effettuata in funzione della forma, del materiale, delle proprietà richieste e dei vincoli produttivi.

Questo rende particolarmente interessante la presenza di CASTEM alla Next-Generation 3D Printers Expo: lo stand non rappresenta un’azienda tradizionale che osserva l’AM dall’esterno, ma una società che utilizza stampa polimerica, fusione, MIM e stampa metallica come elementi della stessa toolbox produttiva.

È un approccio pragmatico. Se un componente conviene stamparlo direttamente in metallo, viene utilizzato l’AM. Se è più conveniente creare un pattern polimerico e fonderlo, entra in gioco Digital Cast. Se le quantità crescono abbastanza da giustificare il tooling, il MIM può diventare la soluzione economicamente più interessante.

Il passaggio dal prototipo alla serie è il problema industriale più importante

Uno dei limiti della manifattura additiva emerge quando il prototipo ha successo. Dieci pezzi possono essere perfetti per una macchina AM; diecimila potrebbero non esserlo. A quel punto l’azienda deve decidere se continuare con lo stesso processo o trasferire il design verso una tecnologia più produttiva.

CASTEM cerca di intercettare proprio questo passaggio. A Manufacturing World Tokyo aveva già presentato il programma Try-Yaru Mold, nel quale un tooling MIM per prototipazione viene proposto a partire da circa 190.000 yen. L’obiettivo è ridurre la barriera economica che normalmente separa il prototipo digitale dalla verifica del componente realizzato con il processo che sarà poi utilizzato in serie.

È una strategia interessante perché un prototipo stampato in 3D non riproduce necessariamente il comportamento del componente MIM finale. Cambiano microstruttura, ritiro, superficie e in alcuni casi proprietà meccaniche. Provare il processo reale prima di investire nello stampo definitivo può quindi ridurre il rischio.

Il prototipo AM e il prototipo MIM non sono equivalenti

Un componente metallico stampato direttamente può essere perfettamente funzionale, ma se la produzione finale sarà MIM non rappresenta necessariamente la stessa cosa. Il materiale può avere una densità differente, orientamento microstrutturale differente e comportamento diverso durante il post-processing. Per questo, quando la geometria entra nella fase di industrializzazione, può essere utile passare rapidamente a campioni ottenuti con il processo definitivo.

In altre parole, la stampa 3D può validare forma e funzione, mentre il prototipo MIM può validare anche processo e industrializzazione. Le due verifiche sono complementari.

È questa continuità che CASTEM vuole mostrare a Osaka: non fermarsi alla domanda “possiamo fare questo pezzo?”, ma arrivare a “come conviene produrlo se ne servono 1, 100 o 100.000?”.

La quantità modifica completamente la risposta

Per una parte unica il costo del tooling pesa quasi interamente sul singolo componente. Per 100.000 pezzi lo stesso investimento iniziale viene suddiviso su una quantità enorme. Il punto di pareggio dipende da geometria, materiale, dimensioni, tempi ciclo e costo della macchina, quindi non esiste una soglia universale.

Si può però rappresentare il problema in modo semplice. Con l’AM il costo totale tende a seguire una relazione relativamente lineare: costo per pezzo × numero di pezzi. Con il MIM esiste invece un costo iniziale elevato dello stampo, seguito da un costo unitario molto più basso. Le due curve si incrociano a un certo volume.

L’obiettivo di una supply chain multi-processo è proprio spostare il componente da una curva all’altra quando economicamente conveniente.

Il MIM offre inoltre materiali molto diversi

La documentazione CASTEM elenca acciai Cr-Mo come SCM415, acciai Ni-Cr-Mo come SNCM439, tool steel SKD11, high-speed steel SKH57, acciai inossidabili SUS304L e SUS316L, martensitici SUS420J2, precipitation-hardening SUS630/17-4PH e materiali resistenti al calore come HK-30. I casi applicativi pubblici mostrano inoltre lavorazioni in titanio.

Questa varietà è importante perché il MIM non è semplicemente “injection molding con acciaio inox”. Esiste un panorama molto più ampio di feedstock e leghe, anche se ogni materiale richiede una specifica finestra di sinterizzazione.

La sostituzione di una lega con un’altra non è immediata: il comportamento del binder, la densificazione e il ritiro cambiano. Anche in questo caso, “compatibile con MIM” non significa automaticamente “stesso processo per tutte le leghe”.

Il ritiro è uno degli aspetti più delicati

Il green part contiene una quota significativa di binder. Dopo il debinding rimane una struttura porosa di particelle metalliche; durante la sinterizzazione le particelle diffondono e il componente si densifica, riducendo le proprie dimensioni. Lo stampo deve quindi essere sovradimensionato rispetto alla parte finale.

La difficoltà non è tanto prevedere un ritiro medio, quanto mantenerlo sufficientemente uniforme. Se una parete spessa e una sottile densificano in modo diverso possono apparire deformazioni. Se la geometria è asimmetrica, gravità e supporti durante la sinterizzazione possono contribuire alla distorsione.

Il know-how MIM risiede quindi in buona parte nel trasformare un CAD apparentemente semplice in uno stampo e in un ciclo termico capaci di restituire la geometria corretta dopo una trasformazione volumetrica significativa.

La libertà geometrica ha quindi regole differenti dall’AM

Una LPBF può realizzare canali interni molto complessi senza stampo, purché siano compatibili con orientamento, supporti e rimozione della polvere. Il MIM deve invece riuscire a estrarre il green part dallo stampo e successivamente debindarlo senza danneggiarlo.

Per questo il DfAM e il design for MIM non sono intercambiabili. Una parte ottimizzata per la stampa 3D può richiedere una riprogettazione prima di essere trasferita all’iniezione. La presenza nello stesso fornitore di entrambe le competenze può però ridurre questo attrito perché il componente può essere ripensato già sapendo quale sarà la tecnologia finale.

CASTEM punta anche sul micro-MIM

L’azienda sottolinea esplicitamente le proprie capacità di micro-molding e presenta il MIM come processo capace di creare geometrie tridimensionali complesse nell’ordine dei millimetri. È un segmento nel quale il costo della lavorazione tradizionale può diventare molto elevato: più il componente è piccolo, più utensili, serraggio e manipolazione possono risultare difficili.

Il MIM consente invece di produrre molti piccoli componenti nello stesso ciclo e di integrare feature che con machining richiederebbero operazioni multiple. Per volumi sufficientemente elevati il vantaggio economico può essere molto significativo.

È però importante distinguere micro-MIM da micro-additive manufacturing. La capacità di formare un componente millimetrico non significa automaticamente feature nell’ordine di pochi micron; tolleranze e dettagli dipendono dallo stampo, dal feedstock e dal ritiro.

L’azienda utilizza anche stampa 3D ad altissima risoluzione

CASTEM offre separatamente servizi di micro e ultra-fine 3D printing per micro-ottica, microneedle, MEMS e altri prototipi. Il servizio viene presentato come capace di lavorare nella scala micrometrica e, in alcune configurazioni, submicrometrica. Ciò crea un’altra possibile continuità: geometrie estremamente piccole possono essere esplorate additivamente prima di decidere come industrializzarle.

Non è però corretto unire automaticamente ultra-fine printing e MIM in un unico processo. Sono servizi distinti, con materiali e applicazioni differenti. Il valore è soprattutto nella disponibilità interna di più tecnologie.

A Osaka il messaggio sarà quindi “process selection”, non semplicemente MIM

CASTEM dichiara esplicitamente che proporrà il processo più adatto valutando production volume, part geometry, lead time e initial tooling costs. È quasi un manifesto contro l’approccio nel quale ogni fornitore cerca di far rientrare qualsiasi componente nella propria tecnologia.

Per un sito dedicato alla stampa 3D questa è forse la parte più interessante. La maturità dell’additive manufacturing non si misura quando sostituisce necessariamente tutte le tecnologie precedenti, ma quando entra naturalmente in una catena industriale e viene scelto solo quando offre il miglior risultato tecnico ed economico.

Un componente può nascere con un modello polimerico stampato, diventare una fusione metallica per i primi dieci pezzi e successivamente passare al MIM per la produzione seriale. Oppure può restare in AM metallico perché la complessità geometrica rende lo stampo poco conveniente. L’importante è che il file digitale non obblighi a un solo processo.

La filiera internazionale permette poi di portare il MIM alla produzione di volume

CASTEM dispone di stabilimenti in Giappone e di una rete internazionale che comprende Filippine, Thailandia, Colombia e, dal 2026, una nuova struttura produttiva in Vietnam. L’azienda indica che circa il 90% delle proprie spedizioni viene prodotto negli stabilimenti esteri.

Questo dato mostra chiaramente che non siamo di fronte soltanto a un reparto di prototipazione. Il MIM e la fusione sono utilizzati all’interno di una vera supply chain di produzione. La possibilità di mantenere sviluppo e ingegnerizzazione in Giappone e spostare parte della produzione su stabilimenti internazionali è coerente con una strategia che deve competere anche sul costo unitario.

Allo stesso tempo una rete distribuita introduce esigenze di qualità e tracciabilità: lo stesso componente deve mantenere specifiche comparabili indipendentemente dallo stabilimento. È qui che standardizzazione del feedstock, dello stampo e dei cicli termici diventa particolarmente importante.

Aerospace e spazio stanno diventando applicazioni sempre più visibili

Nel 2026 CASTEM ha presentato a SPEXA le proprie tecnologie per materiali difficili da lavorare destinati anche al settore space, citando A7075, Inconel e titanio. L’obiettivo dichiarato è ridurre sia il costo del materiale sia quello delle lavorazioni per componenti complessi e piccole serie.

Anche qui non significa che qualsiasi parte MIM sia automaticamente qualificata aerospace. La qualifica di un componente richiede proprietà meccaniche, tracciabilità, controlli e spesso processi specifici del cliente. La presenza di esempi aerospace dimostra una capacità applicativa, non una certificazione universale del processo.

Il MIM può però risultare interessante quando servono parti piccole, complesse e numerose in materiali costosi o difficili da lavorare.

Il confronto più corretto è quindi fra intere catene produttive

Per un componente complesso esistono almeno quattro percorsi possibili: lavorarlo da pieno, stamparlo direttamente, utilizzare un pattern stampato e fonderlo, oppure produrre uno stampo e passare al MIM. Guardare soltanto al prezzo della macchina o al tempo di stampa non basta.

Bisogna confrontare tooling + materiale + ciclo + post-processing + yield + quantità + lead time. È possibile che una parte stampata direttamente abbia il costo più basso a cinque unità e quello più alto a 50.000; allo stesso modo il MIM può essere irrazionale per una singola unità e molto conveniente quando lo stampo viene ammortizzato su una produzione lunga.

CASTEM sta costruendo il proprio posizionamento proprio su questa transizione.

Manufacturing World Osaka diventa così una vetrina interessante anche per l’AM

La fiera si terrà dal 7 al 9 ottobre 2026 presso INTEX Osaka e CASTEM sarà presente nella Next-Generation 3D Printers Expo. Il fatto che un’azienda fortemente radicata in lost-wax e MIM scelga proprio la sezione dedicata alla stampa 3D non è contraddittorio. Riflette piuttosto il modo in cui l’additive manufacturing sta diventando un componente della manifattura digitale più ampia.

Non tutto deve essere stampato direttamente. A volte la stampa produce il modello sacrificabile. A volte serve a validare la geometria. A volte produce realmente la parte finale. E a volte, dopo aver dimostrato che il prodotto funziona, lascia spazio a un processo come il MIM perché la quantità è diventata sufficientemente grande.

La vera innovazione non è quindi scegliere una tecnologia e difenderla in ogni situazione, ma riuscire a cambiare processo senza perdere il percorso digitale del componente. È questo il messaggio industriale più interessante che CASTEM porterà a Osaka.

Tabelle tecniche

Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).