COCAM a Bochum: un ponte operativo tra industria e stampa 3D
La Ruhr-Universität Bochum (RUB) ha inaugurato il Center Of Competence Additive Manufacturing (COCAM@RUB) con un obiettivo preciso: aiutare le imprese ad integrare la produzione additiva nei processi industriali, superando ostacoli tecnici, economici e organizzativi che spesso bloccano il passaggio dal prototipo alle piccole serie. Il centro nasce nella Fakultät für Maschinenbau e si presenta come un riferimento unico per chi vuole usare il 3D printing non come esperimento isolato, ma come parte stabile della propria catena produttiva.
Perché serve un competence center per l’additive manufacturing
La produzione additiva è già presente in settori come aerospazio, medicale, automotive, macchine e impiantistica, elettrotecnica, dove si realizzano prototipi funzionali, ricambi e componenti di serie. Eppure, come sottolinea il Prof. Jan T. Sehrt, responsabile scientifico del COCAM, l’adozione su larga scala rimane limitata.
Gli ostacoli principali che il centro vuole affrontare sono:
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investimenti elevati per macchine, periferiche e software specialistici;
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carenza di personale con competenze specifiche in additive manufacturing;
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quadro normativo e standard non sempre chiaro per chi deve garantire qualità, tracciabilità e sicurezza;
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mancanza di processi standardizzati e di strumenti di qualità certificabili lungo l’intera filiera.
Il COCAM è pensato proprio per ridurre questi rischi: fornisce percorsi strutturati e verificabili che collegano progetto, processo, controllo qualità e valutazione economica, in modo da rendere il 3D printing una scelta tecnica e di business motivata, e non un semplice esperimento in laboratorio.
Un hub universitario con competenze lungo l’intera catena del valore
Negli ultimi anni la Fakultät für Maschinenbau della Ruhr-Universität Bochum ha costruito competenze diffuse lungo tutta la process chain dell’additive manufacturing, dalla progettazione alla caratterizzazione dei materiali fino alla qualifica strutturale dei componenti. Il COCAM nasce come “contenitore” che mette a sistema queste competenze e le rende accessibili alle imprese.
Nel team del COCAM figurano professori che coprono ambiti chiave:
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Prof. Detlef Gerhard – ingegneria di prodotto e digitalizzazione dei processi;
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Prof. Bernd Kuhlenkötter – automazione, robotica e sistemi di produzione;
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Prof. Andreas Ostendorf – tecnologie laser e processi di lavorazione;
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Prof. Jens Pöppelbuß – gestione dei dati, processi e modelli digitali;
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Prof. Jan T. Sehrt – produzione additiva e integrazione in contesti industriali;
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Prof. Sebastian Weber – competenze in materiali e loro comportamento in esercizio.
Queste figure si appoggiano a strutture come il Lehrstuhl Werkstofftechnik (LWT), il Lehrstuhl für Laseranwendungstechnik (LAT) e il centro di simulazione ICAMS – Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation, tutti già attivi su temi legati all’additive manufacturing, dal comportamento dei materiali alla simulazione di processo.
Servizi per le aziende: dalla fattibilità alla produzione pilota
Il COCAM si propone come uno sportello unico per le imprese che vogliono valutare, testare e implementare la produzione additiva. Tra i servizi dichiarati:
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Studi di fattibilità e ricerca applicata
Analisi di componenti e sistemi per capire se e come ha senso passare all’additive manufacturing, con valutazioni su geometrie, materiali, requisiti meccanici e vincoli normativi. -
Product concept e Design for Additive Manufacturing (DfAM)
Supporto nel ripensare il design: alleggerimento, consolidamento di parti, integrazione di funzioni, ottimizzazione dei canali interni, gestione delle tolleranze e dei vincoli di build. -
Definizione e ottimizzazione del processo
Scelta della tecnologia (powder bed, DED, polimerico, metallico), parametrizzazione del processo, strategia di scansione/percorso, gestione dei supporti, tempi ciclo e produttività. -
Qualità, post-processo e certificabilità
Progettazione di piani di prova, definizione dei metodi di ispezione (da CND a tomografia, a test meccanici), strategie di trattamento termico, finitura superficiale e controlli finali. -
Kleinserienfertigung e valutazione economica
Supporto per passare dal prototipo a piccole serie industriali, con analisi di costi, tempi, saturazione macchina, confronto con tecnologie convenzionali e definizione di business case realistici. -
Formazione e trasferimento di competenze
Workshop e corsi per ingegneri, operatori e responsabili di produzione, direttamente in laboratorio e sulle linee di prova COCAM, per costruire competenze pratiche e non solo teoriche.
L’idea è che le aziende possano usare il COCAM sia come laboratorio “esteso” per validare processi e prodotti, sia come partner metodologico per l’integrazione stabile dell’additive manufacturing nelle loro fabbriche.
Dotazioni tecnologiche: 7 impianti powder bed, 3 sistemi DED e produzione di polveri in-house
Uno dei punti di forza del COCAM@RUB è la dotazione di impianti, pensata per coprire sia la parte metallica sia quella polimerica:
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7 sistemi di additive manufacturing a letto di polvere, con tecnologie a laser ed electron beam per metalli e polimeri;
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3 impianti di Directed Energy Deposition (DED) per metallo e polimero, adatti a riparazioni, rivestimenti funzionali e geometrie di grandi dimensioni;
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un impianto di inert gas atomization (VIGA) per la produzione di polveri metalliche proprie;
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infrastrutture per post-processing, inclusi trattamenti termici e post-lavorazioni meccaniche;
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celle robotizzate per stampa e post-lavorazione, orientate all’automazione dei flussi;
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laboratori per analisi di polveri, metallografia, prove meccaniche e controlli non distruttivi, oltre a spazi per workshop e formazione.
Questa combinazione permette al COCAM di affrontare progetti che vanno dallo sviluppo di nuovi materiali e processi fino alla dimostrazione su componenti reali, con una continuità completa tra laboratorio, processo e verifica prestazionale.
Dalla ricerca alla pratica: simulazione, standard e qualità
Il nuovo centro non nasce nel vuoto. Alla Ruhr-Universität Bochum sono già attive attività di ricerca su:
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modellazione numerica dei processi additivi, ad esempio per la stampa 3D di calcestruzzo con approcci che collegano parametri di processo, comportamento reologico e stabilità di forma;
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sviluppo di modelli multi-scala per materiali complessi, con il supporto di centri dedicati alla simulazione dei materiali avanzati;
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integrazione del 3D printing in sistemi produttivi ibridi, incluse tecnologie di saldatura laser ad apporto e rivestimenti funzionali.
Queste competenze consentono al COCAM di proporre alle aziende non solo prove sperimentali, ma anche strumenti di simulazione e modellazione predittiva, utili per ridurre i test fisici, prevedere difetti e impostare piani di qualifica coerenti con gli standard internazionali.
Un ponte per le PMI del bacino della Ruhr e la filiera europea dell’AM
Il contesto in cui opera il COCAM è quello del bacino della Ruhr, una regione con forte presenza di aziende manifatturiere, fornitori di componenti, impiantisti e piccoli e medi costruttori. Molte di queste realtà vedono nella stampa 3D un’opportunità concreta, ma faticano a:
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valutare in modo oggettivo il ritorno dell’investimento;
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definire una roadmap di introduzione dell’AM;
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organizzare la formazione interna e la qualifica delle parti per clienti regolati.
COCAM si propone come interfaccia tra università e industria, dove:
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le aziende possono portare casi reali e lavorarci insieme a specialisti di processo, materiali e progettazione;
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si costruiscono dimostratori industriali che aiutano a convincere clienti, enti di certificazione e management;
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si contribuisce alla standardizzazione di pratiche, metriche e procedure, in linea con le tendenze europee verso supply chain additive più qualificate.
In questo quadro, il COCAM è anche un tassello della rete di competence center per la manifattura additiva in Europa, in cui i centri universitari fungono da ponte tra sviluppo scientifico, dimostrazione tecnologica e adozione industriale.
