Un problema industriale molto concreto: il fermo macchina e la dipendenza dai ricambi
In molte linee produttive, un guasto a un motore (o a un attuatore) può bloccare un’intera isola automatizzata: se il ricambio non è disponibile in magazzino, l’azienda deve ordinarlo, attendere la logistica e fermare la produzione, con costi che crescono in funzione delle ore di inattività. È questo scenario che il Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha usato come caso d’uso per presentare una nuova piattaforma di stampa 3D multimateriale pensata per realizzare “on-site” dispositivi elettromeccanici completi, invece di produrre parti separate e assemblarle in un secondo momento.
Cosa ha dimostrato il MIT e quando: un motore stampato e funzionante
Secondo quanto pubblicato da MIT News (data di pubblicazione 18 febbraio 2026), il team ha dimostrato una piattaforma in grado di stampare un motore elettrico lineare funzionante in poche ore, usando materiali con funzioni elettriche e magnetiche. La dimostrazione è descritta in un articolo scientifico su Virtual and Physical Prototyping, firmato da Jorge Cañada (lead author), Zoey Bigelow e Luis Fernando Velásquez-García (senior author, MIT Microsystems Technology Laboratories – MTL).
Il nodo tecnico: la stampa multimateriale “vera” richiede feedstock diversi e regole incompatibili
Molti sistemi di estrusione multimateriale, in pratica, si fermano a due materiali con la stessa forma di alimentazione (ad esempio due filamenti o due pellet). Qui, invece, il MIT ha impostato l’obiettivo opposto: gestire insieme materiali “classici” e materiali funzionali (conduttivi e magnetici) che arrivano in forme e con vincoli molto diversi. Un esempio citato dagli autori: il materiale elettricamente conduttivo deve indurire senza usare troppo calore o UV, perché questi possono degradare il materiale dielettrico; ma i conduttivi più performanti arrivano spesso come inchiostri, che richiedono estrusione a pressione, non un ugello caldo tradizionale.
La piattaforma: quattro “strumenti” di estrusione e cinque famiglie di materiali
Per superare questi vincoli, il gruppo ha realizzato una piattaforma con quattro estrusori (tool) differenti, progettati per alimentazioni diverse: gli strumenti includono un estrusore per filamento, uno per pellet, uno per inchiostro e un heater. Con questo assetto il sistema deposita cinque categorie di materiali: dielettrico, elettricamente conduttivo, magnetico “soft”, magnetico “hard” e flessibile. L’idea è che, strato dopo strato, il dispositivo nasca già con le sue parti elettriche e magnetiche integrate, invece di aggiungerle dopo.
Allineamento e ripetibilità: perché i sensori e il controllo contano quanto i materiali
Quando una macchina “cambia utensile” più volte durante la stessa costruzione, l’allineamento tra i depositi è un punto critico: anche piccoli errori possono compromettere tolleranze, gap e prestazioni elettromagnetiche. Il MIT descrive l’uso di sensori e di un framework di controllo per far sì che ogni tool venga agganciato e rilasciato in modo coerente e che ogni ugello si muova con precisione ripetibile; l’obiettivo è evitare disallineamenti che, in un dispositivo attivo, non sono solo difetti estetici ma cause dirette di perdita di performance.
Perché un motore lineare: movimento in linea, applicazioni e vantaggi del direct drive
Il prototipo scelto è un motore lineare, cioè un motore che genera movimento rettilineo invece di coppia rotante. Il MIT cita esempi applicativi come pick-and-place in robotica, sistemi ottici e nastri/impianti di movimentazione bagagli. In generale, nella meccatronica industriale i motori lineari sono spesso descritti come direct drive: rispetto a un motore rotante che richiede elementi di trasmissione (cinghie, viti, riduttori) per trasformare la rotazione in traslazione, il motore lineare applica forza e spostamento direttamente lungo l’asse.
Tempi, post-processo e costo materiali: tre ore, magnetizzazione e ~0,50 dollari
Il MIT riporta che il motore è stato fabbricato in circa tre ore e che è stato necessario un solo passaggio di post-processo per ottenere la funzionalità completa: la magnetizzazione dei materiali magnetici “hard” dopo la stampa. Il team stima un costo di materiali nell’ordine di 0,50 dollari per dispositivo (valore riferito alla dimostrazione), e segnala che la spinta/attuazione ottenuta è risultata multipla rispetto a un tipo comune di motore lineare che usa amplificatori idraulici (confronto riportato come indicatore prestazionale, non come dichiarazione universale per ogni applicazione).
Dalla prototipazione alla manutenzione: cosa abilita (e cosa non promette)
Questa dimostrazione non elimina i vincoli ingegneristici tipici dei motori (progettazione magnetica, dissipazione, affidabilità, controllo), ma mostra un percorso per accorciare drasticamente la catena “disegno → prototipo → test”, riducendo passaggi di assemblaggio e attrezzaggio. Sul fronte manutenzione, la logica è altrettanto chiara: una piattaforma capace di produrre un attuatore funzionante a partire da un progetto validato può aiutare a gestire componenti di ricambio quando la disponibilità è scarsa o i tempi di consegna sono incompatibili con i fermi impianto.
Prossimi passi dichiarati e finanziamenti
Il gruppo indica tre direzioni di sviluppo: integrare la magnetizzazione dentro il processo (per ridurre ulteriormente operazioni esterne), dimostrare la fabbricazione di motori rotativi completamente stampati e ampliare il numero di strumenti/materiali per arrivare a dispositivi elettronici più complessi “monolitici”. Il MIT specifica inoltre che la ricerca è stata finanziata, in parte, da Empiriko Corporation e dalla La Caixa Foundation.
