Una collaborazione per la produzione distribuita di componenti industriali
Modovolo e Lyten hanno avviato una collaborazione per sviluppare e commercializzare su scala internazionale la piattaforma di stampa 3D BFP di Modovolo, configurata per utilizzare i filamenti tecnici prodotti da Lyten. L’accordo riguarda in particolare il materiale PA1205, una poliammide composita che Lyten descrive come rinforzata con fibra di carbonio e con il proprio additivo proprietario Lyten 3D Graphene.
L’obiettivo dichiarato da Modovolo e Lyten è creare un sistema di produzione trasportabile per realizzare componenti di grandi dimensioni destinati all’aviazione, ai veicoli, al motorsport, ai droni e ai macchinari industriali. La piattaforma BFP non è stata concepita soltanto come una stampante 3D installata in uno stabilimento, ma come il nucleo di celle produttive modulari collocabili vicino ai luoghi di utilizzo, manutenzione o assemblaggio dei componenti.
Questa impostazione punta a ridurre la dipendenza da fornitori lontani e da scorte centralizzate. Invece di trasportare grandi quantità di ricambi finiti, un’organizzazione potrebbe trasferire i file digitali, il materiale e le istruzioni di processo, producendo i pezzi nel punto in cui sono richiesti. L’efficacia di questo modello dipenderà però dalla capacità di Modovolo e Lyten di garantire risultati ripetibili su macchine diverse e in condizioni ambientali meno controllate rispetto a quelle di una fabbrica tradizionale.
La piattaforma BFP nasce dalle esigenze produttive di Modovolo
Modovolo ha sviluppato la stampante BFP per rispondere alle necessità della propria attività nel settore dei droni. L’azienda statunitense, con sede nello Stato di New York, progetta velivoli senza equipaggio caratterizzati da strutture modulari e da un’ampia presenza di componenti prodotti mediante stampa 3D.
Secondo Modovolo, le stampanti industriali disponibili non offrivano una combinazione soddisfacente di volume di costruzione, velocità produttiva e costo per realizzare in serie parti destinate ai droni. Modovolo ha quindi progettato una propria piattaforma, intervenendo sulla struttura della macchina e sulla massa dei componenti in movimento.
Il progetto BFP utilizza un telaio e un sistema di movimentazione sviluppati per limitare il peso del gantry e dell’estrusore. Una massa mobile inferiore consente di utilizzare motori più piccoli e di ottenere accelerazioni più elevate senza dover sovradimensionare l’intera struttura. Modovolo sostiene inoltre di avere privilegiato materiali e componenti industriali standard, evitando soluzioni costose che renderebbero difficile replicare o riparare la macchina.
La strategia produttiva di Modovolo prevede una forte integrazione verticale. Modovolo dichiara di progettare e stampare internamente elementi come tralicci modulari, vani per i carichi utili, supporti, connettori, carrelli di atterraggio, involucri e altri componenti dei propri droni. Motori, celle delle batterie e sistemi elettronici vengono invece acquistati da fornitori selezionati.
La possibilità di controllare direttamente la produzione permette a Modovolo di modificare rapidamente i progetti, sostituire un componente danneggiato e adattare la struttura del velivolo a differenti missioni. La piattaforma BFP rappresenta quindi sia uno strumento destinato al mercato sia una parte dell’infrastruttura produttiva utilizzata da Modovolo.
Il ruolo del filamento Lyten PA1205
Lyten è stata scelta come principale fornitrice di filamento per la piattaforma BFP. Modovolo utilizza materiali Lyten dal 2025 per produrre alcuni componenti del Lift Quadcopter-X, il drone modulare sviluppato da Modovolo per impieghi commerciali, attività di pubblica sicurezza e applicazioni nel settore della difesa.
Il PA1205 è basato su poliammide e contiene il rinforzo denominato da Lyten 3D Graphene. La scheda tecnica di Lyten descrive il PA1205 anche come un filamento rinforzato con fibra di carbonio. La combinazione dei rinforzi è pensata per aumentare la rigidità del materiale senza introdurre la fragilità che può caratterizzare alcuni filamenti caricati con elevate percentuali di fibra.
Una proprietà importante per i componenti prodotti con estrusione di filamento è la resistenza lungo l’asse Z. Nei processi FFF e FDM, infatti, la resistenza tra uno strato e quello successivo può essere molto inferiore rispetto a quella misurata sul piano XY. La geometria del pezzo e il suo orientamento sul piano di stampa possono quindi modificare in misura significativa il comportamento meccanico finale.
Nella revisione 03 della scheda tecnica del PA1205, Lyten indica una resistenza a trazione di 127 MPa sul piano XY e di 60 MPa lungo l’asse Z. Il modulo elastico a trazione dichiarato è pari a 9.260 MPa sul piano XY e a 2.700 MPa in direzione Z. La resistenza a flessione riportata da Lyten raggiunge 183 MPa in XY e 91 MPa in Z.
La differenza tra le due direzioni rimane consistente, ma il valore lungo l’asse Z è rilevante per un materiale prodotto tramite estrusione. Lyten attribuisce questo comportamento a una migliore adesione tra gli strati e alla formulazione del composito.
La scheda tecnica aggiornata riporta valori leggermente differenti rispetto ad alcune pagine commerciali pubblicate in precedenza da Lyten, nelle quali la resistenza a trazione sul piano XY era indicata in 117 MPa. Per un utilizzo industriale è quindi necessario associare ogni fornitura alla corretta revisione della documentazione tecnica e verificare che i parametri siano riferiti alla stessa formulazione e allo stesso metodo di prova.
Densità, resistenza agli urti e comportamento termico
La densità dichiarata del PA1205 è di 1,08 grammi per centimetro cubo. Questo valore può risultare interessante nei settori in cui la riduzione della massa incide sui consumi energetici, sulla capacità di carico o sull’autonomia, come nel caso dei droni progettati da Modovolo.
Per la resistenza agli urti Charpy con intaglio, Lyten indica 44 kJ/m² sul piano XY e 8,4 kJ/m² lungo l’asse Z. I dati mostrano ancora una marcata anisotropia, ma suggeriscono una buona capacità di assorbire energia nella direzione principale di deposizione.
Sul piano termico, Lyten riporta una temperatura di transizione vetrosa di 80 °C e una temperatura di fusione di 178 °C. La temperatura di deformazione sotto carico è indicata in 122 °C con una sollecitazione di 1,8 MPa e in 162 °C con una sollecitazione di 0,45 MPa.
Il dato di 162 °C non deve essere interpretato come la temperatura massima alla quale qualsiasi componente possa lavorare senza deformarsi. La temperatura ammissibile dipende dal carico applicato, dalla durata dell’esposizione, dall’orientamento degli strati, dalla geometria, dallo spessore delle pareti e dalle condizioni ambientali. Per parti installate vicino a motori, batterie o sorgenti di calore è quindi necessario condurre prove sul componente reale.
I parametri di stampa indicati da Lyten
Il PA1205 richiede un’attrezzatura capace di gestire temperature superiori a quelle impiegate con materiali comuni come PLA e PETG. Lyten raccomanda una temperatura dell’ugello compresa tra 270 e 300 °C, un piano riscaldato a 100 °C e un ugello con diametro di 0,6 millimetri.
La velocità dichiarata può raggiungere 200 millimetri al secondo, ma tale valore rappresenta un limite indicativo e non garantisce la stessa qualità per ogni geometria. Parti di grandi dimensioni, sezioni sottili, ponti, curve strette e componenti con tolleranze ridotte possono richiedere velocità inferiori.
Lyten raccomanda di disattivare la ventola di raffreddamento durante la maggior parte della stampa, utilizzandola soltanto per ponti e sporgenze. Per i componenti estesi o dotati di angoli pronunciati viene consigliato un bordo di adesione, mentre il piano dovrebbe essere rivestito con una superficie liscia in PEI e con un prodotto adesivo.
La gestione dell’umidità è un altro elemento centrale. Lyten prescrive un’essiccazione del filamento a 70 °C per dieci ore. Come le altre poliammidi, il PA1205 può assorbire acqua dall’ambiente. Un filamento umido può generare bolle, porosità, irregolarità superficiali e una riduzione delle prestazioni meccaniche. In una fabbrica mobile o containerizzata sarà quindi necessario integrare sistemi di stoccaggio e alimentazione capaci di mantenere il materiale asciutto durante l’intero ciclo produttivo.
I risultati delle prove indipendenti disponibili
Il PA1205 è stato sottoposto anche a prove comparative da parte di Igor Gaspar, autore del canale tecnico My Tech Fun. I test hanno analizzato resistenza a trazione, adesione tra gli strati, flessione, torsione, comportamento al calore, resistenza agli urti e utilizzo in componenti funzionali.
Le prove di My Tech Fun hanno mostrato un comportamento meccanico valido rispetto a diversi filamenti in poliammide e una minore fragilità rispetto ad alcuni materiali PA-CF. La stampa è risultata gestibile anche con impostazioni derivate da profili per poliammide rinforzata con fibra di carbonio.
Le prove di My Tech Fun non equivalgono però a una campagna di qualificazione aeronautica. Si tratta di test comparativi utili per comprendere il comportamento del materiale, ma realizzati su un numero limitato di campioni, con macchine e procedure differenti da quelle che potrebbero essere impiegate da Modovolo sulla piattaforma BFP.
Lo stesso documento tecnico di Lyten precisa che i valori pubblicati devono essere considerati indicativi e non specifiche garantite. I campioni utilizzati da Lyten sono stati stampati con riempimento al 100% e secondo condizioni definite. La trasposizione dei dati a un componente più grande, cavo o dotato di strutture interne richiede quindi verifiche specifiche.
Dalla stampa di prototipi alla produzione di componenti qualificati
L’integrazione tra la piattaforma BFP di Modovolo e il PA1205 di Lyten affronta uno dei limiti della produzione additiva industriale: la necessità di sviluppare insieme macchina, materiale e parametri di processo.
Una stampante può produrre risultati molto diversi modificando la temperatura dell’ugello, la temperatura della camera, la velocità, la portata volumetrica, l’altezza dello strato, l’orientamento del pezzo e le condizioni del filamento. La semplice compatibilità tra una bobina e un estrusore non è sufficiente per realizzare componenti destinati a impieghi critici.
Per applicazioni aeronautiche o nel settore della difesa, Modovolo e Lyten dovranno definire una finestra di processo controllata. Questa attività comprende la qualificazione delle singole macchine BFP, la tracciabilità dei lotti PA1205, la calibrazione degli estrusori, il monitoraggio delle temperature e la documentazione di ogni produzione.
Le indicazioni pubblicate da NIST, NASA e Federal Aviation Administration mostrano che la qualificazione della produzione additiva richiede il controllo del materiale di partenza, delle apparecchiature, degli operatori, dei parametri di stampa, delle lavorazioni successive e dei metodi di ispezione.
Anche quando le prove sui campioni forniscono buoni risultati, le proprietà dei provini possono non rappresentare quelle del pezzo finale. Un componente di grandi dimensioni può presentare variazioni termiche, ritiri, vuoti interni, difetti di adesione o concentrazioni di tensione che non compaiono nei piccoli campioni normalizzati.
Modovolo e Lyten dovranno inoltre stabilire come gestire la finitura superficiale, l’eventuale ricottura, l’inserimento di elementi metallici, l’assemblaggio e il controllo dimensionale. Per le parti sottoposte a carichi ciclici saranno necessarie prove di fatica, mentre i componenti esposti all’esterno dovranno essere valutati in presenza di umidità, radiazione ultravioletta, variazioni di temperatura e sostanze chimiche.
Produzione containerizzata e logistica distribuita
Il principale elemento distintivo del progetto Modovolo-Lyten è la possibilità di installare la BFP all’interno di celle produttive trasportabili. Una configurazione di questo tipo potrebbe essere utilizzata in aeroporti, centri di manutenzione, stabilimenti temporanei, siti industriali isolati o aree operative.
Il vantaggio non consiste soltanto nel ridurre il trasporto dei ricambi. La produzione locale permette di modificare un componente in base alle esigenze del sito, sostituire una parte non più disponibile e mantenere in formato digitale una parte dell’inventario.
Questa logica viene indicata anche come produzione al punto del bisogno. Il modello è oggetto di interesse nel settore militare perché consente di ridurre il numero di ricambi trasportati e di produrre utensili, supporti, protezioni o componenti per sistemi senza equipaggio vicino all’area di impiego.
CMI2, il Civil-Military Innovation Institute, ha già partecipato a programmi dedicati alla produzione additiva mobile e alla fabbricazione di sistemi senza equipaggio. Modovolo e Lyten prevedono di presentare la piattaforma BFP durante iniziative organizzate con CMI2 e nell’ambito di Northern Strike.
La sessione estiva Northern Strike 26-2 è programmata dall’1 al 15 agosto 2026 in Michigan. L’esercitazione riunisce forze armate, Guardia Nazionale, organizzazioni di ricerca e operatori industriali per sperimentare tecnologie in condizioni operative. Per Modovolo e Lyten sarà un’occasione per verificare installazione, trasporto, alimentazione, gestione del materiale e continuità produttiva fuori da uno stabilimento permanente.
Il posizionamento industriale di Lyten
Lyten è una società statunitense fondata nel 2015 e con sede a San Jose, in California. Oltre ai filamenti per la stampa 3D, Lyten sviluppa batterie litio-zolfo, materiali compositi, adesivi, sensori e additivi per il calcestruzzo basati sulla piattaforma Lyten 3D Graphene.
Lyten dichiara di possedere o avere in corso di registrazione più di 1.100 brevetti. Tra gli investitori indicati da Lyten figurano Stellantis, FedEx, Honeywell, Prime Movers Lab e il Fondo europeo per gli investimenti.
La collaborazione con Modovolo consente a Lyten di applicare il PA1205 a un sistema produttivo progettato per componenti di grandi dimensioni. Per Lyten, il progetto rappresenta anche un banco di prova per dimostrare che il materiale può essere utilizzato non soltanto su stampanti da laboratorio, ma all’interno di un processo distribuito e replicabile.
Le prospettive della collaborazione tra Modovolo e Lyten
La combinazione tra la stampante BFP di Modovolo e il filamento PA1205 di Lyten presenta caratteristiche interessanti per la produzione di parti leggere, rigide e resistenti al calore. La modularità della macchina e la possibilità di installarla in celle trasportabili rispondono alla crescente attenzione verso filiere più corte e capacità produttive collocate vicino agli utilizzatori.
La fase determinante sarà la validazione del processo completo. Modovolo e Lyten dovranno dimostrare che le proprietà ottenute sui campioni possono essere riprodotte su componenti di grandi dimensioni, su più macchine BFP e con lotti differenti di PA1205.
La qualificazione richiederà dati su ripetibilità, fatica, invecchiamento, stabilità dimensionale, comportamento in ambienti umidi e prestazioni dopo cicli termici. Sarà inoltre necessario chiarire quali componenti potranno essere impiegati direttamente e quali resteranno limitati a prototipi, attrezzature, parti secondarie o applicazioni non strutturali.
Se Modovolo e Lyten riusciranno a costruire un sistema documentato di controllo della qualità, la BFP potrà diventare una piattaforma per produrre ricambi e componenti industriali nel luogo di utilizzo. Il valore del progetto non dipenderà soltanto dalle prestazioni nominali del grafene o dalla velocità della stampante, ma dalla capacità di trasformare macchina, materiale, software e procedure in un processo industriale verificabile.
