Perché la qualifica è il vero “collo di bottiglia” per l’AM in turbina
Nei settori turbomacchine, aerospazio ed energia, l’additive manufacturing (AM) entra in produzione solo quando l’intero sistema è controllabile e ripetibile: polvere (feedstock), finestra di processo, post-processi, controlli non distruttivi, prove meccaniche e tracciabilità. Per componenti soggetti a carichi termici e meccanici elevati (moduli di motori aeronautici, turbine a gas per impianti terrestri o navali), la qualifica non riguarda solo “stampare un pezzo”, ma dimostrare che proprietà e difettologia restano entro limiti definiti, lotto dopo lotto, macchina dopo macchina.
Il riconoscimento ASME a EPRI e il paper su ABD®900AM
EPRI (Electric Power Research Institute), membro del network statunitense America Makes, ha ricevuto un riconoscimento “Best Paper” dal Manufacturing, Materials and Metallurgy Committee di ASME per il lavoro intitolato “Learnings in the Qualification of ABD®900AM for Turbine, Aerospace, and Energy Applications”. Il contributo è stato presentato alla ASME Turbo Expo 2025 (Memphis, Tennessee). La consegna formale del riconoscimento è prevista durante la riunione del comitato alla Turbo Expo 2026, in programma a Milano dal 15 al 19 giugno 2026.
Che cos’è ABD®-900AM e perché è rilevante per alte temperature
ABD®-900AM è una superlega a base nichel progettata per l’AM, in particolare per processi di powder bed fusion. La documentazione di prodotto di Aubert & Duval (gruppo Eramet) posiziona la lega per componenti di aero-motori e turbine terrestri (palette, iniettori, ugelli, collettori gas caldi, parti di camera di combustione) e indica l’impiego tipico tra 800–900 °C, con buone prestazioni meccaniche fino a circa 900 °C e resistenza all’ossidazione ad alta temperatura. Anche fornitori/partner industriali che lavorano su qualifica e stampa metalli descrivono ABD®-900AM come lega invecchiabile, con resistenza a creep e trazione, e con un profilo pensato per ridurre la tendenza a criccarsi in produzione e dopo trattamenti termici, un punto critico per molte leghe “storiche” nate per colata o forgiatura.
Dalla polvere allo standard: AMS7075 e la catena di fornitura “aerospace-grade”
Un passaggio chiave evidenziato dal progetto riguarda la standardizzazione del feedstock. Dal lavoro di qualifica è derivata una prima specifica di approvvigionamento della polvere indicata come AMS7075, con una seconda specifica AMS7076 citata come in sviluppo. In parallelo, EPRI e i partner collegano questo percorso a un obiettivo tipico dei programmi “mission-critical”: rendere disponibili criteri e dati che facilitino l’adozione della lega e del processo nelle filiere con requisiti stringenti, dove l’esistenza di specifiche e dati riconosciuti riduce ambiguità tra committente, fornitore di polveri, service e utilizzatore finale.
Cosa significa qualificare un processo AM per componenti safety-critical
Nel caso di applicazioni turbina e propulsione, la qualifica tende a includere almeno:
- definizione delle finestre di processo (parametri laser/elettrone, strategie di scansione, orientamenti, supporti) e dei loro limiti;
- controlli su morfologia e chimica della polvere (distribuzione granulometrica, contaminazioni, ossigeno, umidità, riciclabilità);
- trattamenti post-processo (stress relief, solubilizzazione/invecchiamento, eventuale HIP) e loro impatto su microstruttura e difetti;
- ispezioni e criteri di accettazione (densità, porosità, lack-of-fusion, cricche; NDT dove applicabile);
- prove meccaniche coerenti con l’esercizio (trazione, fatica, creep/rupture, ossidazione/corrosione) e, quando si mira a “allowables” di progetto, raccolta dati in quantità e modalità compatibili con database e handbook di settore.
Evidenze tecniche disponibili: densità, microstruttura e creep
Letteratura tecnica e report di laboratorio mostrano che ABD900/ABD-900AM è stata valutata in più modalità PBF (laser ed electron beam), con risultati che evidenziano differenze microstrutturali tra processi e un ruolo importante dei trattamenti termici e dell’HIP nel controllo porosità e nelle prestazioni a creep. Un report pubblico di Oak Ridge National Laboratory, in collaborazione con EPRI, descrive campioni LPBF con densità prossime al 99,9% e prove di creep con durate che superano le 1.000 ore, oltre a confronti (tramite analisi tipo Larson-Miller) con leghe industriali note come IN939. Questo tipo di evidenza non sostituisce i dati statistici per “design allowables”, ma chiarisce perché l’attenzione si sposti dalla sola “stampabilità” alla ripetibilità del comportamento ad alta temperatura.
Il legame con MMPDS: quando i dati diventano “utilizzabili” in progettazione e certificazione
Nel comunicato di America Makes viene citato l’obiettivo di inserire la qualifica della superlega e del processo nel perimetro di standardizzazione dei dati metallici usati in ambito aerospaziale, richiamando il MMPDS (Metallic Materials Properties Development and Standardization), un riferimento internazionale per proprietà e “allowables” statistici impiegati in molte applicazioni aeronautiche e di difesa. In pratica, la disponibilità di metodi e dataset accettati riduce il rischio di reinterpretazioni progetto per progetto e accelera la scalabilità industriale, perché rende più chiari requisiti, responsabilità e criteri di verifica lungo la supply chain.
Prossimi passi e appuntamento a Milano (15–19 giugno 2026)
La Turbo Expo 2026 a Milano diventa quindi sia la sede della consegna del riconoscimento sia un punto di visibilità per un tema che interessa industria e regolazione: passare da dimostrazioni e casi pilota a procedure robuste per componenti critici. Oltre alla specifica del feedstock e alla seconda specifica in sviluppo, è indicata anche la realizzazione di un handbook ingegneristico con regole di progettazione e dimensionamento per ambienti ad alto rischio (propulsione e turbine per generazione su terra e in mare), un tassello che spesso manca quando si tenta il salto dalla sperimentazione alla produzione qualificata.
