Pratt & Whitney introduce la stampa 3D per la riparazione di componenti critici nei motori GTF
Pratt & Whitney, azienda statunitense attiva nel settore aerospaziale, ha sviluppato una nuova metodologia per la riparazione di componenti dei propri motori GTF (Geared Turbofan) attraverso tecnologie di manifattura additiva. Il processo nasce da un’attività congiunta svolta presso il centro North American Technology Accelerator in Florida, con il supporto del Connecticut Center for Advanced Technology e del centro di ricerca del gruppo RTX.
Obiettivo: ridurre tempi e costi nelle operazioni di manutenzione
Secondo l’azienda, l’adozione di questa nuova tecnologia permetterà di ottenere un risparmio del 60% nei tempi di processo per la riparazione di componenti danneggiati o usurati. Il beneficio economico stimato ammonta a circa 100 milioni di dollari di valore recuperato nel corso dei prossimi cinque anni, grazie alla possibilità di rigenerare parti anziché sostituirle completamente.
Questa innovazione si inserisce nel contesto delle attività di manutenzione, riparazione e revisione (MRO – Maintenance, Repair and Overhaul) che coinvolgono l’intera flotta di motori GTF in esercizio a livello globale.
La tecnologia DED al centro del nuovo processo
Il metodo sviluppato si basa su una tecnologia di deposizione diretta di energia (DED – Direct Energy Deposition), una delle tecniche più consolidate nell’ambito della stampa 3D metallica per applicazioni industriali. Il processo DED prevede l’erogazione simultanea di materiale metallico e di energia (di solito sotto forma di laser o arco elettrico), permettendo di aggiungere nuovo materiale su una parte esistente, strato dopo strato.
L’approccio messo a punto da Pratt & Whitney consente di eliminare diverse fasi normalmente previste nelle tradizionali operazioni di riparazione. Inoltre, il processo richiede un numero ridotto di cambi macchina e cicli termici di trattamento inferiori, semplificando l’intera sequenza produttiva.
Un impatto diretto sulla capacità di risposta e sull’autonomia produttiva
La possibilità di intervenire direttamente sui componenti danneggiati con un processo più rapido e flessibile consente all’azienda di migliorare i tempi di risposta nei confronti dei clienti, riducendo anche la necessità di attrezzaggi complessi e costosi. Secondo Kevin Kirkpatrick, vicepresidente delle operazioni post-vendita, la nuova metodologia rende il servizio più reattivo, migliorando la disponibilità dei motori e limitando la dipendenza da eventuali carenze nella catena di fornitura dei materiali.
Pratt & Whitney intende ora estendere l’uso di questa tecnologia a livello industriale, integrandola progressivamente nella rete globale dei suoi centri MRO per i motori GTF. Sono allo studio ulteriori applicazioni per componenti soggetti a usura durante il normale funzionamento dei motori, con l’obiettivo di ampliare la gamma di parti riparabili in modo additivo.
La stampa 3D per la riparazione: un ambito in evoluzione
L’utilizzo della manifattura additiva per la riparazione di componenti metallici non rappresenta una novità assoluta, ma sta trovando spazio crescente come ambito applicativo particolarmente adatto per tecnologie come DED e Cold Spray. Questi processi, infatti, si prestano bene alla rigenerazione di superfici usurate o danneggiate, offrendo vantaggi in termini di precisione, adattabilità e integrazione con l’ambiente produttivo esistente.
Diversi produttori di sistemi di stampa 3D hanno investito in questa direzione. Alcuni esempi includono applicazioni consolidate nella rigenerazione di pale di turbine, una componente critica soggetta a elevate sollecitazioni termiche e meccaniche. Anche altri costruttori di impianti, come Nikon e ADDiTEC, hanno sviluppato negli ultimi tempi nuove piattaforme DED specificamente orientate alla riparazione di parti metalliche nel settore aeronautico e in ambito difesa.
Una strategia di lungo termine per aumentare efficienza e sostenibilità
L’introduzione di queste soluzioni riflette una strategia più ampia che punta a rendere le operazioni di manutenzione più efficienti, economicamente sostenibili e meno dipendenti dalla produzione di nuove parti. Il riutilizzo dei componenti attraverso tecniche di riparazione avanzate contribuisce inoltre a ridurre i consumi di materie prime e a contenere l’impatto ambientale del ciclo di vita dei motori.
In sintesi, la direzione intrapresa da Pratt & Whitney dimostra come la stampa 3D, integrata in modo mirato nei processi industriali esistenti, possa supportare una gestione più razionale e sostenibile delle flotte aeronautiche in esercizio.
