Obiettivi del progetto QTIME
Il bando Quality Test and Inspection Methods Expediency (QTIME) è stato lanciato da America Makes in collaborazione con il National Center for Defense Manufacturing and Machining (NCDMM) con l’intento di rispondere a una sfida cruciale nell’industria dell’additive manufacturing: mettere a punto procedure di collaudo non distruttivo (NDI) efficaci e sostenibili per componenti di grandi dimensioni e geometrie articolate. Il finanziamento di 5 milioni di dollari, stanziato dall’Office of the Under Secretary of Defense for Manufacturing and Technology (OSD ManTech), servirà a promuovere lo sviluppo di metodi capaci di garantire qualità, sicurezza e riduzione dei costi nella produzione di parti militari e civili.
Tecnologie su cui si concentra l’iniziativa
QTIME intende accelerare il perfezionamento di due processi di stampa metallica di punta:
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Laser-Powder-Bed-Fusion (LPBF): un sistema in cui un laser fonde selettivamente sottili strati di polvere metallica per creare strutture complesse. La sfida principale è individuare difetti interni, come porosità o delaminazioni, che possono comparire lungo superfici interne o in reti reticolari di supporto.
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Directed Energy Deposition (DED): in questo caso, flussi di polvere metallica vengono depositati e fusi simultaneamente da una sorgente di energia (laser o fascio di elettroni). Qui il monitoraggio in tempo reale risulta essenziale per controllare la qualità del deposito e la corretta coesione dello strato metallurgico.
In-situ ed ex-situ: due approcci complementari
Il programma promuove sia tecniche in-situ, capaci di rilevare anomalie durante il processo di stampa, sia metodi ex-situ, utilizzati al termine del ciclo produttivo. Le soluzioni in-situ permettono di intervenire tempestivamente e ridurre gli scarti, mentre le tecniche ex-situ, come tomografie a raggi X o ultrasuoni, offrono validazioni più approfondite, necessarie per componenti critici destinati all’industria aerospaziale e alla difesa.
Materiali di riferimento e applicazioni di interesse
Le sperimentazioni si concentreranno su leghe ad alto valore strategico quali Ti-6Al-4V, Inconel 718 e acciai inossidabili. Questi materiali sono ampiamente utilizzati per la loro combinazione di leggerezza, resistenza alla corrosione e alle sollecitazioni termiche, e rappresentano il cuore di numerosi sistemi aeronautici e meccanici di precisione. Test mirati su strutture a griglia interna e su superfici estese aiuteranno a definire parametri ottimali per ogni tecnologia.
Partecipazione e standardizzazione
Il bando è rivolto a soggetti con tecnologie classificate tra i livelli di maturità tecnologica TRL 4 e TRL 7. Le proposte potranno arrivare da startup, centri di ricerca e grandi imprese, tutte incentivate a collaborare in un’ottica di condivisione dei dati e delle metodologie. Per favorire l’adozione su larga scala, QTIME istituirà un Industry Transition Team (ITT) incaricato di raccordare progetti in corso, iniziative normative e bisogni del mercato, con l’obiettivo di stabilire linee guida comuni e criteri di accettazione condivisi.
Impatto per la difesa e l’industria civile
Secondo Ben DiMarco, Technology Transition Director di America Makes, la crescita dell’additive manufacturing richiede strumenti di ispezione accurati ed economici per sostenere volumi di produzione sempre maggiori. Una volta validate, le soluzioni individuate grazie a QTIME potranno essere adottate non solo dal Dipartimento della Difesa, ma anche dalla Federal Aviation Administration e dalla NASA, estendendo benefici a programmi aerospaziali, energetici e automobilistici.
Scadenze e fasi del bando
Le candidature rimarranno aperte fino al 30 giugno 2025. Dopo la selezione, i progetti ammessi entreranno in una fase di prototipazione e validazione, con un calendario che si concluderà nel primo trimestre del 2027. In questa finestra temporale, i partecipanti dovranno dimostrare la riduzione dei costi di ispezione e il miglioramento dei tassi di rilevazione dei difetti per applicazioni su componenti di dimensioni superiori a un metro e con caratteristiche interne complesse.
