Una stampante 3D industriale progettata e costruita a Firenze

Kentstrapper amplia la propria gamma di sistemi per la manifattura additiva con MILLE, una stampante 3D industriale a filamento dotata di un volume di lavoro di 1.000 × 1.000 × 1.000 millimetri. La macchina mette quindi a disposizione un metro cubo effettivo per la produzione di componenti, attrezzature, modelli e prototipi di grandi dimensioni.

Kentstrapper ha mostrato MILLE durante MECSPE 2026, organizzata a BolognaFiere dal 4 al 6 marzo, per poi avviarne la commercializzazione con un prezzo indicativo a partire da 40.000 euro più IVA. Ogni unità viene configurata e costruita su ordinazione nello stabilimento di Kentstrapper a Firenze.

La produzione italiana costituisce uno degli elementi centrali del progetto. Kentstrapper sviluppa stampanti 3D professionali dal 2011 e gestisce internamente progettazione, assemblaggio, collaudo e assistenza. Kentstrapper dichiara che le macchine vengono sottoposte a un processo di verifica articolato in più fasi, con oltre 60 ore di prove prima della consegna.

MILLE si colloca nella parte superiore del catalogo Kentstrapper e si rivolge a imprese che devono produrre oggetti voluminosi senza dividerli in sezioni da incollare, saldare o avvitare. I settori indicati da Kentstrapper comprendono automotive, nautica, aerospazio, difesa, meccanica pesante, attrezzature industriali e sistemi per le linee di produzione.

Un metro cubo per ridurre giunzioni e operazioni di assemblaggio

La possibilità di stampare all’interno di un volume di 1.000 millimetri per lato non serve soltanto a realizzare oggetti più grandi. Il vantaggio operativo consiste soprattutto nella riduzione del numero di segmenti necessari per costruire un componente.

Quando il volume disponibile non è sufficiente, un modello digitale deve essere suddiviso in più parti. Le sezioni vengono stampate separatamente e unite attraverso adesivi, viti, incastri, saldature plastiche o ulteriori elementi di rinforzo. Questo processo aggiunge tempi di lavorazione, richiede controlli dimensionali e introduce superfici di giunzione che possono diventare punti deboli.

Con MILLE, Kentstrapper punta a trasferire nella stampa monolitica applicazioni come dime di montaggio, maschere di controllo, contenitori tecnici, modelli per fonderia, stampi, elementi scenografici, carter, fixture di linea e prototipi in scala reale.

La produzione in un solo pezzo non elimina la necessità di progettare il componente in funzione del processo additivo. Orientamento, supporti, ritiro del materiale, tempi di deposizione e successiva finitura rimangono aspetti da valutare. Il maggiore spazio di lavoro offre però al progettista più libertà nel decidere se dividere il modello per ragioni tecniche, anziché per un limite fisico della macchina.

Struttura cartesiana e telaio in acciaio

Kentstrapper MILLE utilizza una cinematica cartesiana sostenuta da un telaio in acciaio. In una macchina di queste dimensioni, la rigidità della struttura è importante perché gli spostamenti della testina avvengono su corse lunghe e le vibrazioni possono influire sulla regolarità delle pareti, sulla precisione degli accoppiamenti e sull’uniformità degli strati.

Il sistema cartesiano permette a Kentstrapper di mantenere un’architettura meccanica riconoscibile per gli operatori abituati alle stampanti FFF, pur adattandola a un ambiente industriale chiuso e a un piano di un metro quadrato.

Il volume di costruzione è racchiuso in una camera riscaldata attivamente fino a 60 °C. Il controllo termico non rappresenta un elemento secondario: nei componenti lunghi diverse centinaia di millimetri, una differenza di temperatura tra la parte inferiore e quella superiore può produrre ritiri non uniformi, sollevamento degli angoli e deformazioni.

Mantenendo l’ambiente interno a una temperatura controllata, Kentstrapper mira a limitare i gradienti termici durante le lavorazioni con ABS, ASA, nylon e polimeri caricati. Le prestazioni effettive dipendono comunque dal materiale, dalla geometria, dalla percentuale di riempimento e dai parametri impostati.

Piano a 120 °C suddiviso in sei zone

Il piano di costruzione di Kentstrapper MILLE può raggiungere 120 °C ed è suddiviso in sei zone termiche indipendenti distribuite sull’intera superficie di un metro quadrato.

Questa configurazione permette di gestire il riscaldamento in maniera più uniforme rispetto a un unico elemento di grandi dimensioni. Consente anche di concentrare il controllo termico sulle aree effettivamente utilizzate, a seconda della configurazione adottata da Kentstrapper per il lavoro.

Prima dell’avvio della stampa, uno scanner integrato rileva la geometria della superficie e applica una compensazione automatica. Su un piano di un metro quadrato, anche piccole variazioni di quota possono influenzare l’adesione del primo strato. La mappatura automatica riduce quindi la necessità di effettuare regolazioni manuali sull’intera area.

Kentstrapper ha adottato anche un piano estraibile, pensato per evitare che l’operatore debba lavorare in profondità all’interno della camera. La macchina viene fornita con superfici flessibili in acciaio armonico C70, che possono agevolare il distacco del pezzo dopo il raffreddamento.

La rimozione di un componente voluminoso deve comunque essere pianificata tenendo conto del suo peso, della sua forma e della possibile necessità di utilizzare carrelli, sollevatori o più operatori.

Estrusore Mantis ad alto flusso

La deposizione del materiale è affidata all’estrusore Mantis sviluppato da Kentstrapper. Si tratta di un sistema ad alto flusso progettato per utilizzare ugelli con diametri di 0,4, 0,6, 0,8, 1,0 e 1,4 millimetri.

Gli ugelli di diametro inferiore possono essere impiegati quando sono richiesti pareti più definite e dettagli superficiali più piccoli. Gli ugelli da 1 e 1,4 millimetri aumentano invece la quantità di materiale depositata a ogni passaggio e risultano più adatti a componenti voluminosi, stampi e attrezzature per cui la produttività ha un peso maggiore rispetto alla definizione estetica.

La temperatura massima dichiarata da Kentstrapper per l’estrusore Mantis raggiunge 400 °C. Questa soglia permette di lavorare con una gamma di polimeri tecnici più ampia rispetto alle macchine limitate ai materiali da prototipazione standard.

L’aumento del diametro dell’ugello riduce il numero di passaggi necessari, ma comporta anche pareti più spesse, una superficie a strati più evidente e una minore capacità di riprodurre dettagli minuti. La scelta deve quindi essere effettuata in funzione dell’uso finale, del tempo disponibile e delle operazioni di post-processing previste.

Cambio della testina attraverso il sistema magnetico S.E.M.

MILLE integra il sistema di estrusione magnetico S.E.M. di Kentstrapper. La testina può essere rimossa e sostituita senza utensili, con un’operazione dichiarata inferiore a 30 secondi.

Su una macchina destinata a lavorazioni che possono durare diversi giorni, la riduzione dei tempi necessari per sostituire o controllare la testina può contribuire a limitare i periodi di fermo.

Kentstrapper propone MILLE con un estrusore standard e la possibilità di installare un secondo estrusore. Nella configurazione a due estrusori, la macchina può essere utilizzata per applicazioni multimateriale, materiali di supporto o per la continuità di alimentazione.

Quando i due estrusori vengono caricati con lo stesso filamento, il secondo può subentrare in caso di esaurimento della prima bobina o di un problema rilevato nell’alimentazione. La funzione è pensata per lavorazioni lunghe, nelle quali una bobina può terminare durante la notte o in un periodo in cui la macchina non è presidiata.

Dai materiali standard ai polimeri rinforzati

Kentstrapper dichiara la compatibilità di MILLE con PLA, PETG, ASA, ABS e TPU. La combinazione tra estrusore ad alta temperatura, camera riscaldata e piano a 120 °C estende la gamma a materiali come ASA-CF, nylon rinforzato con fibra di vetro, nylon rinforzato con fibra di carbonio e PPS-CF.

I materiali caricati con fibre possono aumentare rigidità, stabilità dimensionale e resistenza termica, ma producono anche una maggiore abrasione dell’ugello. Richiedono quindi componenti di estrusione adatti, corretta essiccazione del filamento e parametri di processo controllati.

Il PPS-CF è destinato ad applicazioni tecniche nelle quali servono resistenza termica e chimica. Il nylon rinforzato può essere utilizzato per attrezzature, supporti, dime e componenti soggetti a sollecitazioni. L’ASA viene spesso scelto per parti esposte all’esterno grazie alla sua resistenza agli agenti atmosferici e ai raggi ultravioletti.

Kentstrapper cita anche materiali ESD, progettati per dissipare le cariche elettrostatiche, e polimeri con classificazione UL 94 V-0. Questi materiali possono risultare utili per contenitori elettrici, attrezzature utilizzate vicino a componenti elettronici e applicazioni con requisiti specifici sul comportamento alla fiamma.

La classificazione UL 94 V-0, definita attraverso i metodi di prova di UL Solutions, valuta aspetti come durata della combustione, post-incandescenza e gocciolamento del provino. La classificazione del materiale non equivale automaticamente alla certificazione dell’intero componente stampato: geometria, spessore, orientamento degli strati e processo produttivo devono essere considerati durante la validazione.

Ripristino del lavoro dopo un’interruzione elettrica

Kentstrapper MILLE dispone di una funzione di ripresa automatica dopo un’interruzione dell’alimentazione. Il sistema è stato progettato per recuperare lavorazioni che possono estendersi da 48 a 72 ore, riprendendo la deposizione dal punto memorizzato prima del blackout.

La funzione non elimina ogni possibile conseguenza di un’interruzione. Il raffreddamento del pezzo, il comportamento del materiale e la durata del fermo possono influire sull’adesione tra gli strati. Rappresenta però una protezione utile per evitare che un’interruzione breve provochi la perdita immediata di un componente sul quale sono già state impiegate molte ore e diversi chilogrammi di materiale.

La macchina richiede un’alimentazione trifase a 380 volt, con corrente massima dichiarata di 18 ampere e una potenza installata di 7.000 watt. L’installazione deve quindi essere pianificata verificando impianto elettrico, ventilazione, spazio per la manutenzione e percorsi necessari per movimentare i componenti.

Controllo tramite Klipper, Raspberry Pi e OrcaSlicer

L’elettronica di Kentstrapper MILLE comprende una scheda a 32 bit e una piattaforma Raspberry Pi. Il firmware è una versione personalizzata di Klipper realizzata da Kentstrapper.

L’operatore può controllare la macchina tramite uno schermo touch HD da 10,1 pollici. La connettività comprende USB, Wi-Fi ed Ethernet, mentre la preparazione dei file viene gestita attraverso OrcaSlicer.

Klipper e OrcaSlicer provengono dall’ecosistema del software aperto, ma Kentstrapper sviluppa configurazioni, profili e interfacce specifici per le proprie macchine. Kentstrapper dichiara anche la possibilità di integrare MILLE con sistemi MES e piattaforme di fabbrica digitale attraverso API.

La presenza di una connessione di rete consente di seguire lo stato della lavorazione, controllare temperature e cronologia e gestire più unità all’interno di un reparto. In un ambiente industriale, queste funzioni devono essere accompagnate da regole per gli account, aggiornamenti, autorizzazioni e segmentazione della rete.

KS Ai System, Cloudflare e notifiche Telegram

Kentstrapper ha collegato MILLE al proprio KS Ai System, una piattaforma destinata al monitoraggio remoto, all’assistenza tecnica e alla gestione delle flotte.

La comunicazione con i servizi remoti utilizza un tunnel cifrato basato sulla tecnologia Cloudflare Zero Trust. Secondo la configurazione descritta da Kentstrapper, la macchina stabilisce connessioni in uscita verso l’infrastruttura Cloudflare, evitando di esporre direttamente un indirizzo pubblico o una porta di accesso verso la rete aziendale.

I comandi che possono modificare il funzionamento richiedono autenticazione e conferma in due passaggi. Le attività vengono inoltre registrate in un audit log, in modo da mantenere traccia delle operazioni effettuate.

Un bot sviluppato per Telegram può inviare notifiche sullo stato della stampa, segnalare il completamento del lavoro e trasmettere immagini provenienti dalla telecamera. L’operatore può consultare informazioni come temperature, condizioni del filamento, versione del firmware e cronologia delle lavorazioni.

Kentstrapper utilizza la stessa infrastruttura per distribuire aggiornamenti software OTA, cioè senza richiedere un intervento manuale diretto sul sistema.

Clara, l’assistente AI basato sui casi di assistenza Kentstrapper

All’interno del sistema software è presente Clara, l’assistente AI di Kentstrapper. Clara utilizza una base di conoscenza costruita a partire dai casi di assistenza tecnica già gestiti e risolti da Kentstrapper.

L’obiettivo è riconoscere sintomi e anomalie già note, spiegare il problema all’operatore e indicare una procedura di verifica. Clara non sostituisce il tecnico per guasti meccanici, elettrici o applicazioni complesse, ma può ridurre i tempi necessari per individuare errori ricorrenti.

Il monitoraggio della flotta permette inoltre a Kentstrapper di rilevare stampanti non connesse, errori che bloccano la produzione e comportamenti anomali. In alcuni casi il personale di Kentstrapper può quindi individuare il problema prima della segnalazione del cliente.

La funzione assume un peso particolare nelle lavorazioni lunghe, dove il costo del fermo macchina può essere superiore a quello del singolo ricambio. La disponibilità di informazioni sullo stato della macchina consente di organizzare l’intervento con una diagnosi iniziale più precisa.

Un involucro per batterie automotive stampato in un solo componente

Tra le applicazioni mostrate da Kentstrapper figura un involucro per una batteria destinata a un veicolo elettrico, lungo più di 700 millimetri e prodotto in ASA.

Il componente è stato stampato come elemento unico, evitando la suddivisione in più sezioni. L’esempio permette di comprendere l’impostazione industriale di MILLE: il vantaggio non consiste solo nella dimensione raggiungibile, ma nella possibilità di eliminare operazioni di unione, allineamento e rinforzo.

Per trasformare una dimostrazione in un componente destinato all’uso finale servono comunque prove meccaniche, verifiche dimensionali e controlli legati alla sicurezza dell’applicazione. Nel settore automotive, un contenitore per batterie può essere soggetto a requisiti termici, elettrici, chimici e di resistenza agli urti che devono essere valutati sull’intero prodotto.

Lo stesso approccio può essere applicato a dime di controllo, modelli per termoformatura, attrezzature per compositi, condotti, carter e componenti per veicoli speciali.

Il confronto con BigRep e con i sistemi robotici di Caracol

Il volume da un metro cubo colloca Kentstrapper MILLE in una categoria già presidiata da altri produttori. BigRep, per esempio, propone BigRep ONE.5 con un volume di 1.005 × 1.005 × 1.005 millimetri, doppia estrusione e un sistema aperto per la gestione dei materiali.

La presenza di BigRep dimostra che il metro cubo non rappresenta una novità assoluta nella stampa a filamento. La proposta di Kentstrapper si distingue piuttosto per la produzione a Firenze, il supporto diretto, la camera attivamente riscaldata, il sistema magnetico di cambio testina e l’integrazione con KS Ai System.

Su scale superiori operano sistemi robotici alimentati a pellet. Caracol, attraverso la piattaforma Heron, ha prodotto per Pershing, marchio di Ferretti Group, griglie per le prese d’aria dello yacht GTX116 lunghe oltre quattro metri e realizzate in ASA rinforzato con fibra di vetro.

Il processo di Caracol non costituisce un confronto diretto con MILLE: Heron utilizza un braccio robotico e materiale in pellet, mentre Kentstrapper MILLE è una macchina cartesiana chiusa alimentata con filamento da 1,75 millimetri. I due esempi mostrano però la stessa direzione produttiva: aumentare la dimensione stampabile per ridurre stampi, segmenti e fasi di assemblaggio.

Prezzo e valutazione del ritorno sull’investimento

Kentstrapper propone MILLE a partire da 40.000 euro più IVA, con configurazioni personalizzabili. Il costo finale può variare in base al secondo estrusore, agli accessori, ai servizi, all’installazione e alle esigenze applicative.

Kentstrapper stima, per alcuni scenari, un costo interno compreso tra 80 e 250 euro per pezzo, contro valori tra 600 e 2.000 euro per componenti commissionati a fornitori esterni o realizzati attraverso determinate lavorazioni tradizionali. Kentstrapper indica anche una possibile riduzione del lead time da alcune settimane a 24-72 ore e un ritorno dell’investimento tra 12 e 24 mesi per aziende che producono da quattro a otto grandi componenti al mese.

Questi valori sono stime commerciali e non possono essere applicati indistintamente a ogni impresa. Il calcolo deve comprendere costo del materiale, consumo elettrico, ore dell’operatore, ammortamento, manutenzione, scarti, post-processing, occupazione dello spazio e tasso di utilizzo della macchina.

Il confronto con il CNC deve considerare anche tolleranze, finitura, resistenza e quantità. La stampa 3D può essere conveniente per geometrie complesse, serie limitate e attrezzature personalizzate, mentre le lavorazioni sottrattive possono risultare più adatte a superfici precise, materiali metallici e produzioni ripetitive.

Kentstrapper dichiara che MILLE è predisposta per l’integrazione nei sistemi Industria 4.0 e che può essere accompagnata dalla documentazione necessaria per valutare gli incentivi disponibili. L’effettiva ammissibilità deve essere verificata sulla base della normativa applicabile, della configurazione acquistata e del progetto di investimento.

Una soluzione pensata per internalizzare le produzioni di grande formato

Kentstrapper MILLE non è una stampante destinata alla prototipazione da ufficio. Alimentazione trifase, camera riscaldata, piano da un metro quadrato e supporto per materiali tecnici la collocano all’interno di reparti produttivi, laboratori applicativi e centri di ricerca.

La macchina può risultare interessante per le aziende che commissionano con frequenza dime, modelli, stampi e componenti di grandi dimensioni, oppure per chi deve attendere diversi giorni prima di ricevere un pezzo da un fornitore esterno.

Internalizzare la produzione permette di modificare il progetto e avviare una nuova versione senza ripetere ogni volta il processo di preventivazione e spedizione. L’impresa deve però disporre di competenze sulla progettazione additiva, sulla gestione dei materiali e sulla validazione dei componenti.

Con MILLE, Kentstrapper entra in modo più diretto nel mercato delle stampanti FFF da un metro cubo, affiancando alle dimensioni meccaniche un sistema di controllo termico, funzioni per la continuità delle lavorazioni e strumenti di assistenza remota.

La valutazione finale non può basarsi esclusivamente sul volume di stampa. Deve considerare qualità richiesta, materiali, tempi di produzione, infrastruttura disponibile e frequenza con cui vengono realizzati componenti abbastanza grandi da giustificare una macchina di questa categoria.

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

Di Fantasy

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