Una stampante 3D prepara i ricambi del Tornado
La stampa di oggetti tridimensionali è destinata a entrare nella vita di tutti i giorni, trasferendosi dai reparti delle aziende a tecnologia avanzata agli uffici e alle mura domestiche.
Ma il settore aerospaziale sembra aver puntato con decisione sulle opportunità che il 3D offre per realizzare componentistica fine con lo stesso livello di affidabilità degli elementi costruiti con metodi tradizionali.
Il 2014 si è aperto con il volo di un caccia-bombardiere Tornado della Raf equipaggiato con ricambi ottenuti con una stampante industriale 3D. Una missione servita a dimostrare come l’aggregazione di metalli compositi a base ceramica possano avvenire riproducendo fedelmente il pezzo originale, non solo nella forma ma anche e soprattutto con le stesse caratteristiche che lo rendono idoneo e certificato all’impiego aeronautico.
Una svolta rivoluzionaria per un settore che per decenni, in ossequio alla necessità di garantire assoluta sicurezza ai singoli componenti di bordo, ha imposto la costruzione di ricambi copia perfetta dell’originale. Le opportunità che si schiudono grazie alla stampa 3D attengono in particolare alla velocità di realizzazione e al risparmio economico. In concreto, questo significa ovviare alla rottura o malfunzionamento di un componente realizzandone una replica in tempi brevissimi e a basso costo, rimettendo l’aereo in linea di volo.
Si tratta, ovviamente, di piccoli pezzi, ma ognuno dei quali strategico e indispensabile per la sicurezza del volo, come guarnizioni presenti nell’abitacolo del pilota e giunti di cablaggio.
I test operativi stanno offrendo risultati rispondenti ai profili di funzionamento previsti.
Il promettente avvio della sperimentazione potrebbe consentire di traslare in breve tempo l’esperienza dal settore aerospaziale a quello navale e automobilistico. Ma c’è già chi guarda alle prospettive di impiego della stampa 3D nel corso delle missioni spaziali, come quella che vedrà protagonista l’astronauta italiana Samantha Cristoforetti a partire da novembre 2014 a bordo della stazione spaziale internazionale. La missione Futura contempla anche test preliminari alla capacità di stampare pezzi di ricambio con la tecnologia 3D. Occorre verificare innanzitutto il comportamento dei materiali di base in assenza di gravità, mirando all’indubbio vantaggio di non dover attendere il pezzo di ricambio spedito in orbita con missioni di rifornimento.
Ma le possibilità di impiego di sistemi di stampa 3D sono legate ancora di più alle base permanenti su Luna e Marte.
Proprio per questo la Nasa punta decisamente ad abbattere i costi di realizzazione dei sistemi spaziali facendo ricorso alla stampa tridimensionale.
Lo Space Flight Center di Huntsville in Alabama è il centro di ricerca più avanzato in materia, che ha realizzato il primo iniettore creato con una stampante 3D. Un componente delicato perché parte integrante degli apparati di propulsione dello Space Launch System (Sls, il vettore di lancio dei razzi sviluppati per le missioni su Marte), che ha dimostrato di funzionare a pieno regime senza alcuna differenza di prestazione rispetto all’originale creato con tecnologia costruttiva tradizionale. Quanto tempo ci vuole per ottenere un componente di alto profilo tecnologico stampato in 3D, facendo ricorso al laser ad alta potenza?
Nel caso specifico la fusione delle polveri metalliche assemblate strato su strato ha richiesto quattro mesi rispetto ai 12 del metodo tradizionale. Ciò perché l’iniettore in questione è fatto di oltre un centinaio di piccole componenti. E il risparmio si aggira sul 70 per cento dei costi ordinari.
Progressivamente si potrebbe passare a pezzi di dimensioni maggiori ma pur sempre contenute. Non va dimenticato, infatti, che propria la tecnologia fine è quella a più alto costo di produzione e manutenzione.
La Nasa punta ad aprire la frontiera della stampa 3D, sia per la costruzione dei componenti dei sistemi spaziali, sia per la loro replica una volta fuori dal pianeta, plasmando una tecnologia da proporre sul mercato come ricaduta sulla società industriale e civile. Ne più né meno di quanto avvenne con il Programma Apollo.
Il programma di sviluppo e ricerca abbinato alla stampa 3D è solo alle prime fasi, quindi c’è da aspettarsi un costante e continuo progresso dei risultati ottenuti attraverso la produzione di «repliche» di stampa.
Eugenio Sorrentino da ilgiornaledibrescia.it