Un progetto europeo ha dimostrato la possibilità di trasformare trucioli di titanio provenienti dalle lavorazioni meccaniche aerospaziali in polveri utilizzabili per la fabbricazione additiva metallica, senza ricorrere a un processo completo di rifusione del materiale. Il progetto si chiama CHIPART, acronimo di Chips to Parts: Circularity of titanium scrap from machining to additive manufacturing, e ha coinvolto organizzazioni di ricerca di Spagna, Danimarca e Belgio.
I risultati, presentati dal Danish Technological Institute il 12 ottobre 2026, indicano un potenziale di riduzione delle emissioni di CO₂ compreso fra l’85 e il 92% rispetto alla produzione convenzionale di polvere di titanio vergine, secondo l’analisi ambientale sviluppata nell’ambito del progetto.
La percentuale riguarda il confronto studiato per la produzione del materiale, non una riduzione automaticamente applicabile all’intero ciclo di vita di qualsiasi componente stampato in 3D.
Dagli scarti di lavorazione alla materia prima additiva
La produzione di componenti aerospaziali in titanio utilizza frequentemente processi sottrattivi nei quali una parte significativa del materiale iniziale viene rimossa mediante fresatura o tornitura.
I trucioli risultanti mantengono un valore metallurgico, ma non possono essere utilizzati direttamente nelle comuni stampanti LPBF. È necessario trasformarli in una materia prima con caratteristiche compatibili con il processo, controllando distribuzione granulometrica, composizione e contaminazioni.
La via convenzionale per ottenere polveri metalliche di qualità comprende spesso la fusione del materiale e la sua atomizzazione. Queste operazioni richiedono energia, impianti specifici e procedure di controllo.
CHIPART ha studiato una soluzione alternativa che parte direttamente dagli scarti di lavorazione, puntando a recuperare materiale utilizzabile senza ripercorrere l’intero ciclo metallurgico convenzionale.
Tre partner europei e dodici mesi di attività
Il progetto è stato coordinato dall’organizzazione spagnola IDONIAL, con la partecipazione del Danish Technological Institute e del gruppo belga CRM.
Le attività si sono svolte da ottobre 2025 a settembre 2026, nell’ambito di un programma di ricerca e dimostrazione sostenuto dall’Agenzia europea per la difesa e dal programma LIFE dell’Unione europea.
CHIPART si inserisce nel quadro dell’Incubation Forum for Circular Economy in European Defence, iniziativa dedicata alla circolarità dei materiali nelle filiere industriali strategiche.
I partner hanno collaborato con soggetti industriali dei settori aerospaziale e della difesa, dai quali provengono i trucioli di titanio e i riferimenti per un componente dimostrativo.
Il lavoro prosegue una linea di ricerca già affrontata attraverso il progetto VARETIT, anch’esso dedicato al recupero degli scarti di titanio per la produzione additiva.
Prove su LPBF e Directed Energy Deposition
Le polveri recuperate sono state valutate attraverso due tecnologie di fabbricazione additiva: Laser Powder Bed Fusion (LPBF) e Directed Energy Deposition (DED).
La prima utilizza generalmente strati sottili di polvere distribuiti su una superficie e consolidati selettivamente attraverso un fascio laser. La seconda alimenta il materiale nella zona di deposizione, dove viene fuso mediante una sorgente di energia.
Le due tecnologie richiedono caratteristiche differenti della materia prima. Dimensioni delle particelle, comportamento di flusso e distribuzione granulometrica possono influire in modo diverso sulla stabilità del processo.
Secondo i ricercatori, le prove hanno mostrato risultati migliori utilizzando miscele di polvere riciclata e materiale vergine, piuttosto che affidandosi esclusivamente alla frazione recuperata.
È una precisazione importante: il progetto dimostra una possibilità concreta di riutilizzo, ma non stabilisce che il materiale recuperato possa sostituire integralmente quello convenzionale in ogni applicazione.
L’ossigeno come variabile critica
Uno dei risultati tecnici sottolineati dal Danish Technological Institute riguarda il controllo dell’ossigeno.
Il titanio è un materiale reattivo alle alte temperature e l’incorporazione di ossigeno può influenzarne le proprietà meccaniche. Nella produzione additiva, l’atmosfera di lavorazione e le condizioni della materia prima contribuiscono quindi alla qualità del componente finale.
I ricercatori indicano che la gestione del livello di ossigeno nella stampante è risultata determinante per ottenere risultati soddisfacenti.
Questo aspetto è particolarmente importante per materiale riciclato proveniente da lavorazioni meccaniche, perché occorre verificare la storia del materiale, le condizioni di raccolta e l’eventuale presenza di contaminazioni.
Il recupero dei trucioli non può essere ridotto alla sola trasformazione delle dimensioni delle particelle. È necessario mantenere il controllo dell’intera catena di raccolta, preparazione e utilizzo.
Componenti con densità relativa almeno del 98%
Dopo l’ottimizzazione dei parametri, i partner dichiarano di aver ottenuto componenti stampati con una densità relativa pari o superiore al 98%, raggiungendo l’obiettivo previsto dal progetto.
Il risultato conferma la possibilità di utilizzare il materiale recuperato nelle condizioni sperimentali valutate.
Non rappresenta però una qualificazione aerospaziale automatica. Una densità del 98% implica infatti che rimane una frazione di volume non occupata dal materiale pieno, e applicazioni strutturali critiche possono richiedere livelli differenti e controlli ulteriori.
Per determinare l’idoneità di un componente sono necessari anche dati su microstruttura, resistenza statica, comportamento a fatica, difetti interni, ripetibilità e trattamenti successivi alla stampa.
Il progetto è quindi una dimostrazione della fattibilità tecnica del recupero, non la certificazione generalizzata di nuove parti destinate al volo.
Come interpretare la riduzione dell’85–92% delle emissioni
Il dato ambientale deriva da una valutazione del ciclo di vita sviluppata per confrontare il materiale recuperato attraverso CHIPART con polveri di titanio ottenute da produzione convenzionale.
L’intervallo di riduzione delle emissioni stimato, compreso fra l’85 e il 92%, è rilevante perché la produzione primaria del titanio e la successiva preparazione delle polveri possono richiedere quantitativi significativi di energia.
Tuttavia il dato non deve essere esteso automaticamente all’intera produzione del pezzo finito. Il bilancio complessivo dipende da numerosi fattori: trasporto degli scarti, rendimento del recupero, consumo energetico degli impianti, miscelazione con polvere vergine, parametri di stampa, trattamenti termici e quantità di materiale effettivamente scartato.
Anche i confini del confronto ambientale sono fondamentali. Una riduzione misurata per la fase di produzione della materia prima non equivale a un identico risultato per l’intera filiera industriale.
I valori pubblicati sono dunque una stima promettente, ma da contestualizzare rispetto allo scenario considerato nell’analisi.
Il costo del riciclo cambia con la scala produttiva
Il Danish Technological Institute ha sviluppato anche un modello economico riferito a un componente dimostrativo.
Secondo l’analisi, nelle condizioni di laboratorio la produzione di polvere recuperata può risultare ancora più costosa rispetto all’impiego di materia prima vergine.
Il modello indica invece un potenziale vantaggio economico quando il processo viene portato a una scala industriale maggiore. Anche considerando macchina e post-processing, la simulazione economica suggerisce una possibile riduzione dei costi complessivi.
È importante distinguere i risultati sperimentali già ottenuti dalle proiezioni economiche su una produzione futura. Il progetto non documenta un grande impianto commerciale già funzionante in grado di dimostrare su scala industriale tutti i risparmi previsti.
Per raggiungere tale obiettivo dovranno essere verificati continuità dell’approvvigionamento, quantità di scarti disponibili, qualità dei lotti e rendimento del processo di trasformazione.
Una questione strategica per la filiera europea
Il titanio è un materiale importante per l’aerospazio e per altre applicazioni ad alte prestazioni. La disponibilità di una catena europea capace di recuperarne gli scarti e riutilizzarli in fabbricazione additiva potrebbe contribuire sia alla gestione delle materie prime sia alla riduzione della dipendenza da nuovi approvvigionamenti.
CHIPART affronta quindi due problemi contemporaneamente: valorizzare materiale già disponibile e costruire percorsi industriali più circolari.
Il principale risultato del progetto è aver collegato il recupero degli scarti a prove su tecnologie additive differenti, affrontando anche qualità dei componenti ed economia del processo.
Il passaggio successivo sarà verificare quanto questi risultati possano essere replicati con continuità su lotti industriali, fino a ottenere materiali qualificati per applicazioni specifiche e confronti economici basati su produzioni reali.
Risultati principali
| Elemento | Risultato |
|---|---|
| Durata progetto | Ottobre 2025 – settembre 2026 |
| Materiale | Trucioli di titanio da lavorazioni aerospaziali |
| Metodo | Recupero senza rifusione completa |
| Processi verificati | LPBF e DED |
| Migliori risultati | Miscela di polvere riciclata e vergine |
| Densità relativa dei pezzi | Almeno 98% dopo ottimizzazione |
| Riduzione potenziale di CO₂ | 85–92% nel confronto ambientale studiato |
| Costi a scala laboratorio | Ancora superiori |
| Costi a scala industriale | Risparmio potenziale secondo il modello |
| Coordinatore | IDONIAL, Spagna |
| Altri partner | Danish Technological Institute, CRM Group |
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
