La Nikon Corporation, nota fornitore giapponese di optoelettronica avanzata, ha siglato un nuovo accordo di sviluppo con il National Center for Defense Manufacturing and Machining (NCDMM), l’organizzazione che gestisce America Makes, con l’obiettivo di sostenere l’avanzamento delle tecnologie di additive manufacturing (AM) in ambito difesa e aerospaziale. Il programma, finanziato dall’Office of the Under Secretary of Defense, Manufacturing Technology Office (OSD ManTech), si concentrerà sull’utilizzo della lega di alluminio Aheadd CP1, sviluppata da Constellium. Il programma, dal valore di 2,1 milioni di dollari, coprirà le prime due fasi di un progetto articolato in più fasi e coinvolgerà numerosi partner industriali, tra cui ASTM International, 3Degrees, e esperti di AM provenienti da aziende come Lockheed Martin, Northrop Grumman, RTX, General Atomics e Honeywell Aerospace Technologies.
Un’Iniziativa Strategica per la Difesa e l’Aerospaziale
Questo progetto è in linea con la missione di Nikon Advanced Manufacturing, che mira a scalare le tecnologie AM per il settore della difesa. Hamid Zarringhalam, CEO di Nikon Advanced Manufacturing, ha dichiarato: “Siamo impegnati ad accelerare e scalare la produzione additiva di metalli per applicazioni nella difesa e nell’aerospazio. I produttori riconoscono l’enorme potenziale dell’AM per colmare le lacune nella base industriale della difesa, in particolare grazie a materiali ad alte prestazioni e tecnologie avanzate come i sistemi laser powder bed fusion della serie NXG XII 600 di Nikon SLM Solutions.”
Il programma si concentrerà sulla valutazione della lega Aheadd CP1 per la sua idoneità nella gestione termica e nei componenti di scambio di calore, due aspetti fondamentali per le applicazioni difensive e aerospaziali. Nikon Advanced Manufacturing utilizzerà la propria piattaforma Nikon AM Synergy per validare il materiale attraverso test rigorosi. Come ha spiegato il dottor Behrang Poorganji, Vice Presidente della Tecnologia di Nikon Advanced Manufacturing: “Il progetto si concentra sulla caratterizzazione delle proprietà a livello base e intermedio. Creeremo un Team Consultivo Governativo con il Joint Additive Manufacturing Working Group (JAMWG) per supportare l’orientamento del programma, la revisione e le decisioni go/no-go, nonché per guidare il trasferimento del Dataset delle Proprietà Materiali nel Workbench for Additive Materials (WAM) database.”
Collaborazione e Creazione di una Base Dati Materiali
Il database dei materiali rappresenterà uno strumento fondamentale per il Dipartimento della Difesa e per l’industria aerospaziale commerciale. Il governo degli Stati Uniti renderà i dati disponibili ai partner approvati nei settori della difesa e dell’aerospazio. I principali appaltatori della difesa e i produttori di apparecchiature originali (OEM) si aspettano ritorni significativi nell’utilizzo della nuova lega e dei processi associati come alternativa alle opzioni attuali. Questo approccio è perfettamente in linea con l’obiettivo di Nikon di favorire i progressi nella produzione avanzata.
Lega di Alluminio per la Stampa 3D: Un Settore in Espansione
Questa collaborazione fa parte di una tendenza più ampia nell’ambito della stampa 3D di leghe di alluminio, che mira a migliorare le prestazioni dei materiali e l’accessibilità dei sistemi. Un altro esempio significativo proviene dal produttore australiano di stampanti 3D, AML3D, che ha esteso il suo contratto da 280.000 USD (370.000 AUD) con BlueForge Alliance per il testing di una lega di nichel-alluminio-bronzo (NAB), con l’obiettivo di supportare il programma sottomarino della Marina degli Stati Uniti. L’estensione valida le leghe stampate in 3D ARCEMY contro gli standard della Marina, rafforzando la strategia di espansione di AML3D negli Stati Uniti, nel contesto dell’interesse crescente dell’alleanza AUKUS.
Un altro esempio di innovazione è la collaborazione tra Aluminium Materials Technologies (AMT) e l’Università di Birmingham per esplorare la metallurgia della lega di alluminio A20X, stampata in 3D. L’A20X, un materiale ad alte prestazioni, è utilizzato in ambito aerospaziale e motorsport grazie alle sue proprietà isotropiche e alla sua resistenza elevata. AMT e l’Università di Birmingham hanno esplorato trattamenti termici, modifiche compositive e parametri del processo di stampa additiva utilizzando tecniche come la laser powder bed fusion (LPBF) e la direct energy deposition (DED).
Lega Aheadd CP1: Un Potenziale Impiego nell’Aerospazio e nella Difesa
Il lavoro svolto sulla lega Aheadd CP1 evidenzia il potenziale significativo di questa lega di alluminio per applicazioni complesse come la difesa e l’aerospaziale. La capacità di questa lega di resistere a temperature elevate e il suo comportamento ottimale in ambienti ad alta sollecitazione la rendono particolarmente adatta per la produzione di componenti sensibili, come gli scambiatori di calore e i sistemi di gestione termica che sono fondamentali nelle applicazioni aerospaziali e militari. La capacità di realizzare questi componenti mediante additive manufacturing consente una maggiore personalizzazione e precisione, offrendo un’alternativa valida e innovativa rispetto alle tecniche di produzione tradizionali.
Progetti Futuri e Implicazioni
Con il crescente interesse per la stampa 3D metallica nel settore della difesa, Nikon e i suoi partner stanno creando un’importante base di conoscenza che potrebbe portare a una nuova generazione di componenti avanzati. La possibilità di produrre pezzi su misura per applicazioni critiche offre vantaggi competitivi significativi, consentendo riduzioni nei costi, miglioramenti nelle prestazioni e una maggiore velocità nella produzione di prototipi e pezzi finali.
