WASP sta portando la produzione additiva robotizzata verso un modello nel quale gli scarti plastici possono essere triturati, condizionati e nuovamente trasformati in componenti senza passare necessariamente dalla produzione di nuovo filamento o dalla ripellettizzazione del materiale. L’azienda italiana di Massa Lombarda presenterà alla Recycle Tech Japan 2026 una configurazione che integra il proprio estrusore industriale HDP XL, il sistema di riciclo RIGENERA 3D, l’unità di controllo CEREBRO e un robot collaborativo della nuova famiglia PoWa di ABB Robotics. La dimostrazione è prevista dal 30 settembre al 2 ottobre 2026 a Makuhari, nell’area di Chiba-Tokyo. L’interesse tecnico della soluzione non deriva quindi da un singolo componente, ma dalla combinazione di tre tecnologie che normalmente vengono considerate separatamente: recupero degli scarti, estrusione FGF di grande formato e movimentazione robotica multiasse.
Dallo scarto plastico al nuovo componente senza produrre nuovamente pellet
Il principio alla base della soluzione è semplice da descrivere ma più complesso da rendere stabile in un ambiente produttivo. Nella stampa 3D convenzionale FFF/FDM il materiale termoplastico viene normalmente utilizzato sotto forma di filamento con diametro controllato. Nei sistemi industriali a pellet o FGF, acronimo di Fused Granular Fabrication, il materiale arriva invece direttamente all’estrusore sotto forma di granuli. Questo elimina la necessità di trasformare la materia prima in filamento e permette di raggiungere portate di estrusione molto superiori, particolarmente utili quando si producono componenti di grandi dimensioni.
WASP aggiunge ora un ulteriore passaggio: il materiale non deve necessariamente essere costituito da pellet industriali nuovi e dimensionalmente uniformi. Attraverso RIGENERA 3D, gli scarti provenienti dalla produzione interna, inclusi pezzi difettosi o componenti stampati che non servono più, possono essere selezionati, triturati e successivamente alimentati agli estrusori della famiglia HDP. Secondo WASP, il sistema è progettato in modo da poter utilizzare direttamente plastica triturata internamente, evitando il passaggio intermedio attraverso una linea di ripellettizzazione. Questo è un punto rilevante perché la ripellettizzazione comporta normalmente ulteriori macchinari, consumo energetico, trasporto del materiale e un nuovo ciclo termico del polimero.
| Elemento della cella | Funzione principale |
|---|---|
| ABB PoWa | Movimentazione multiasse dell’estrusore |
| WASP HDP XL | Estrusione FGF di pellet o plastica triturata |
| WASP CEREBRO | Integrazione tra robot, estrusore e periferiche |
| RIGENERA 3D | Recupero e preparazione degli scarti plastici |
| WASP Shredder | Triturazione degli scarti |
| Rotor Dehumidifier / Pellet Dryer | Riduzione dell’umidità del materiale |
| Software di slicing | Generazione delle traiettorie di deposizione |
| Robotica multiasse | Produzione di geometrie e componenti di grande formato |
RIGENERA 3D nasce da un progetto iniziato da WASP nel 2019
Il sistema di riciclo non è stato sviluppato esclusivamente per la dimostrazione giapponese. WASP indica di aver iniziato nel 2019 un programma di ricerca dedicato alla creazione di una filiera circolare per le materie plastiche, con particolare attenzione proprio al recupero degli oggetti di grandi dimensioni realizzati attraverso stampa 3D. È un problema sempre più rilevante nella Large Format Additive Manufacturing: aumentando la dimensione dei componenti, aumenta inevitabilmente anche la quantità di materiale contenuta in un pezzo fallito, in un prototipo non più necessario o nelle strutture realizzate durante le attività di sviluppo.
RIGENERA 3D è stato organizzato attorno a quattro fasi fondamentali: selezione dello scarto, triturazione, deumidificazione e nuova stampa 3D. I componenti di dimensioni maggiori vengono inizialmente ridotti in frammenti compatibili con il trituratore. Il WASP Shredder produce quindi materiale sufficientemente piccolo per essere gestito dai sistemi di alimentazione degli estrusori. Nelle specifiche pubblicate dall’azienda, il trituratore opera con un rotore a 600 giri/min e può accettare pezzi di partenza fino a 450 × 250 mm, producendo in uscita frammenti fino a circa 3 mm.
La deumidificazione è un passaggio altrettanto importante. Molti termoplastici assorbono acqua dall’ambiente e questa umidità può trasformarsi in vapore durante l’estrusione, generando bolle, discontinuità, peggioramento dell’adesione tra gli strati e una riduzione delle prestazioni meccaniche. WASP utilizza quindi sistemi dedicati come Rotor Dehumidifier e Pellet Dryer System per stabilizzare il materiale prima della stampa.
HDP XL: fino a 2,5 chilogrammi di materiale estruso ogni ora
Al centro della configurazione presentata con ABB si trova il WASP HDP XL Extruder, progettato specificamente per applicazioni industriali di stampa 3D a pellet. L’unità raggiunge una portata dichiarata di 2,5 kg/h e utilizza ugelli intercambiabili da 2, 3 e 5 mm. Può accettare pellet o materiale triturato con dimensione massima dichiarata fino a 6 mm. L’estrusore pesa 18 kg e misura 71 × 22 × 18 cm.
| WASP HDP XL Extruder | Specifiche dichiarate |
|---|---|
| Tecnologia | FGF – Fused Granular Fabrication |
| Materiale di alimentazione | Pellet e materiale plastico triturato compatibile |
| Portata massima | 2,5 kg/h |
| Ugelli disponibili | Ø 2, 3 e 5 mm |
| Dimensione massima pellet | Ø 6 mm |
| Peso estrusore | 18 kg |
| Dimensioni | 71 × 22 × 18 cm |
| Compatibilità | CEREBRO |
| Compatibilità riciclo | RIGENERA 3D |
| Applicazione principale | Stampa 3D robotica e industriale di grande formato |
La portata di 2,5 kg/h colloca HDP XL in una fascia intermedia della gamma robotica WASP. L’azienda dispone infatti anche di un estrusore HDP più piccolo, con portata di 350 g/h, di un LHDP da 500 g/h e dell’HDP XXL, che raggiunge 13 kg/h con ugelli da 3 fino a 20 mm. L’HDP XL rappresenta quindi un compromesso tra quantità di materiale depositato e capacità di produrre dettagli più controllati rispetto alle teste di estrusione destinate alle applicazioni di dimensioni maggiori.
PLA, ABS, PP, PETG e materiali caricati con fibra
La tecnologia FGF permette inoltre di lavorare con un catalogo di materiali più ampio rispetto alla sola plastica riciclata utilizzata nella dimostrazione. WASP indica per la propria linea HDP la compatibilità, a seconda della configurazione dell’estrusore, con materiali quali PLA, ABS, polipropilene, PETG, TPE e TPU, oltre a compound caricati con fibre di carbonio o vetro.
Nel caso dei materiali riciclati la situazione è più complessa. Non basta che un polimero possa essere fuso: occorre conoscere la sua composizione, evitare contaminazioni tra plastiche incompatibili e controllarne la degradazione dopo precedenti cicli termici. Se, per esempio, vengono mescolati polimeri caratterizzati da temperature di fusione e comportamento reologico differenti, il materiale ottenuto può mostrare instabilità durante l’estrusione e proprietà meccaniche difficilmente prevedibili.
Per questo il concetto di “stampare direttamente dagli scarti” funziona in modo particolarmente interessante in un ciclo industriale controllato, nel quale l’azienda conosce la composizione del materiale che sta recuperando. Uno scarto di PLA proveniente da una produzione interna può essere identificato e mantenuto separato da ABS, PETG o polipropilene. La stessa operazione diventa molto più complessa quando la plastica arriva da flussi post-consumo eterogenei e non perfettamente identificati.
La granulometria diventa parte del processo di stampa
L’eliminazione della ripellettizzazione comporta vantaggi, ma trasferisce maggiore responsabilità al sistema di alimentazione e all’estrusore. Un pellet industriale possiede generalmente dimensioni e geometria relativamente uniformi, mentre un materiale ottenuto attraverso triturazione può presentare frammenti irregolari. Queste variazioni influenzano densità apparente, riempimento dell’imbuto e continuità con cui il materiale raggiunge la vite.
L’HDP XL utilizza per questo una soluzione meccanica che comprende un elemento rotante nell’imbuto di alimentazione, destinato a facilitare il movimento del materiale e ridurre la possibilità di intasamenti. L’obiettivo non è soltanto portare plastica all’estrusore, ma garantire una quantità sufficientemente stabile perché la portata reale rimanga coerente con quella richiesta dal movimento del robot.
Se il robot percorre una traiettoria a velocità costante mentre il flusso di materiale diminuisce improvvisamente, la sezione depositata diventa più piccola; se avviene il contrario, si può generare un accumulo. Nella stampa di grande formato questo problema diventa evidente perché le sezioni estruse sono molto più grandi di quelle di una normale stampante desktop.
CEREBRO trasforma il robot in una piattaforma di stampa
Il collegamento tra il cobot ABB e l’estrusore WASP viene gestito attraverso CEREBRO, l’architettura sviluppata da WASP per integrare i propri sistemi di estrusione con bracci robotici esterni. L’azienda descrive CEREBRO come un sistema progettato per trasformare un robot industriale in una piattaforma di produzione additiva e per rendere utilizzabili con la stessa infrastruttura tecnologie di estrusione molto differenti.
CEREBRO non è infatti limitato ai termoplastici. L’interfaccia può lavorare con gli estrusori FGF della famiglia HDP ma anche con gli strumenti LDM di WASP destinati ad argilla, porcellana, gres, malte, materiali a base di terra, calcestruzzi e alcuni biomateriali. La stessa logica di controllo può quindi essere utilizzata per configurazioni robotiche differenti senza sviluppare completamente da zero l’integrazione tra macchina e testa di deposizione.
Le specifiche della piattaforma indicano dimensioni di circa 25 × 50 × 58 cm, peso di 17 kg e connettività Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth e USB. La temperatura massima gestibile dall’hotend arriva a 500 °C, mentre è prevista la possibilità di controllare localmente una zona riscaldata fino a 200 °C. La documentazione tecnica indica inoltre un serbatoio materiale nell’ordine dei 25 kg e una potenza elettrica variabile tra 200 e 2.500 W in funzione del tool utilizzato.
Dal slicing al controllo sincronizzato di robot ed estrusore
Uno dei problemi principali della stampa 3D robotizzata consiste nella sincronizzazione tra traiettoria e portata. In una macchina cartesiana tradizionale il firmware della stampante controlla contemporaneamente gli assi X, Y, Z e l’estrusore. In una cella robotizzata, invece, il sistema di controllo del robot e quello dell’estrusore possono appartenere a produttori differenti.
CEREBRO costituisce quindi il livello che coordina i due mondi. WASP dichiara inoltre la compatibilità delle proprie soluzioni robotiche con software dedicati alla produzione additiva come AiBuild e Adaxis, utilizzati per preparare traiettorie e processi destinati a robot multiasse. Il vantaggio rispetto a una macchina cartesiana non è soltanto l’aumento dell’area raggiungibile: un robot a sei assi può modificare continuamente posizione e orientamento della testa, aprendo la possibilità di depositare materiale lungo superfici inclinate o traiettorie che non sono limitate alla successione di strati perfettamente orizzontali.
ABB PoWa porta una nuova categoria di cobot nella stampa 3D
L’altra novità della configurazione riguarda il robot. ABB Robotics ha presentato la famiglia PoWa il 22 aprile 2026, introducendo sei varianti con capacità di carico comprese tra 7 e 30 kg. L’obiettivo dichiarato da ABB è unire la facilità di configurazione e le funzioni di sicurezza tipiche dei cobot a velocità, portata e rigidità più vicine alle esigenze dell’automazione industriale.
La gamma comprende PoWa 7, 10, 13, 16, 20 e 30. ABB dichiara per alcune configurazioni velocità superiori a 5 m/s e una velocità di punta fino a 5,8 m/s. Gli sbracci variano a seconda del modello e raggiungono un massimo di 2,10 metri alla flangia nel caso del PoWa 16.
| ABB PoWa | Payload | Sbraccio al polso | Sbraccio alla flangia |
|---|---|---|---|
| PoWa 7 | 7 kg | 0,91 m | 1,05 m |
| PoWa 10 | 10 kg | 1,52 m | 1,67 m |
| PoWa 13 | 13 kg | 1,34 m | 1,49 m |
| PoWa 16 | 16 kg | 1,96 m | 2,10 m |
| PoWa 20 | 20 kg | 1,67 m | 1,82 m |
| PoWa 30 | 30 kg | 1,35 m | 1,50 m |
La comunicazione disponibile sulla configurazione WASP non specifica quale variante PoWa venga utilizzata nella cella presentata. Il dato è significativo perché il solo HDP XL pesa 18 kg, prima ancora di considerare flange, cablaggi e altri elementi montati sull’asse terminale. Nella famiglia ABB le versioni con payload nominale sufficiente a superare tale peso sono PoWa 20 e PoWa 30, ma senza una dichiarazione dei produttori non è corretto attribuire alla dimostrazione uno specifico modello.
OmniCore e sicurezza collaborativa
I PoWa utilizzano la piattaforma di controllo ABB OmniCore, già impiegata in diverse famiglie di robot industriali dell’azienda. ABB integra nella gamma funzioni di Power and Force Limiting e Speed and Separation Monitoring, che permettono di progettare applicazioni nelle quali robot e operatori possano condividere lo spazio di lavoro secondo la valutazione del rischio della specifica installazione.
La famiglia offre protezione fino a IP67 in alcune sezioni, possibilità di programmazione semplificata attraverso Wizard Easy Programming e integrazione con strumenti ABB come RobotStudio. ABB dichiara inoltre la possibilità di portare alcune configurazioni da disimballaggio a operatività in circa un’ora per applicazioni predefinite di pick-and-place. Nel caso della stampa 3D robotizzata l’integrazione è naturalmente più complessa, perché al robot devono essere aggiunti estrusore, alimentazione del materiale, controllo termico, slicing e gestione della superficie di costruzione.
L’utilizzo di un cobot in questo settore non significa comunque che una cella di stampa possa automaticamente funzionare senza protezioni. Un hotend che opera a temperature elevate, una vite di estrusione, pellet caldi, parti robotiche in movimento e componenti di grandi dimensioni introducono pericoli specifici. La configurazione definitiva deve quindi essere valutata come sistema completo, non semplicemente sulla base della classificazione collaborativa del robot.
Perché utilizzare un robot invece di una struttura cartesiana
Le stampanti di grande formato tradizionali utilizzano normalmente strutture cartesiane, delta oppure gantry. Si tratta di sistemi estremamente efficaci quando è necessario produrre componenti all’interno di un volume definito e con strati prevalentemente planari. Il braccio robotico offre invece una maggiore libertà cinematica.
Un robot a sei assi può avvicinarsi alla superficie da angolazioni differenti e, con un software appropriato, mantenere l’estrusore orientato secondo la normale locale del pezzo. Questo apre la possibilità di effettuare deposizioni non planari, ridurre l’impiego di supporti in determinate geometrie e realizzare componenti la cui forma sarebbe difficile da ottenere all’interno di un classico volume cartesiano.
Esiste però anche un rovescio della medaglia. La cinematica robotica richiede una programmazione più complessa, la precisione varia lungo il workspace e occorre controllare attentamente la velocità del TCP, cioè il Tool Center Point, affinché rimanga sincronizzata con la portata dell’estrusore. Per questo l’integrazione software rappresenta una parte altrettanto importante della tecnologia rispetto all’estrusore stesso.
Il riciclo diretto riduce un passaggio ma non elimina i problemi del riciclo della plastica
Il concetto presentato da WASP è interessante anche perché evita di semplificare il problema del riciclo nella sola raccolta dello scarto. Un materiale plastico sottoposto a un ciclo di fusione può modificare progressivamente le proprie proprietà. Temperatura, permanenza nell’estrusore, ossidazione e umidità possono influire sulla lunghezza delle catene polimeriche e quindi su viscosità e caratteristiche meccaniche.
Quando un pezzo viene triturato e ristampato più volte, questo fenomeno deve essere considerato. A seconda del materiale può essere necessario miscelare una quota di materia vergine, utilizzare additivi o limitare il numero dei cicli di riciclo. I compound rinforzati presentano ulteriori variabili: le fibre possono accorciarsi durante lavorazione, triturazione e nuova estrusione, modificando il comportamento del materiale rispetto alla formulazione iniziale.
RIGENERA 3D non elimina queste problematiche fisiche. Piuttosto, offre gli strumenti per integrare il recupero nella stessa fabbrica e rendere possibile una gestione più controllata dello scarto. Per utilizzi strutturali o certificati rimane necessario verificare sperimentalmente che le proprietà del materiale rigenerato siano compatibili con la funzione del componente.
Il ruolo dell’umidità nei materiali riciclati
WASP dedica particolare attenzione alla deumidificazione proprio perché la plastica triturata presenta una superficie specifica maggiore e può essere stata esposta all’ambiente durante stoccaggio e lavorazione. Materiali come PET, PETG, poliammidi e TPU possono essere particolarmente sensibili all’umidità.
Il WASP Pellet Dryer System dispone di una tramoggia da 30 litri, portata d’aria dichiarata di 15 m³/h e campo di temperatura di essiccazione compreso tra 50 e 150 °C. Il sistema controlla la rotazione del materiale e utilizza un setaccio molecolare per la gestione dell’umidità. WASP indica tra gli effetti di un pellet non correttamente essiccato la perdita di resistenza meccanica, cattiva adesione tra gli strati, bolle e imperfezioni superficiali e, nei casi più problematici, irregolarità nel sistema di alimentazione.
Una possibile filiera interna per stampi, attrezzature e componenti di grande formato
L’interesse industriale della soluzione WASP-ABB diventa più evidente pensando alle applicazioni nelle quali vengono prodotti oggetti grandi ma non necessariamente destinati a essere parti strutturali finali. Stampi, dime di assemblaggio, attrezzature, modelli, elementi per termoformatura, arredi, componenti scenografici e prototipi di grande formato possono richiedere decine o centinaia di chilogrammi di materiale.
In questi contesti gli scarti possono diventare economicamente rilevanti. Se una grande attrezzatura stampata non serve più, triturarla e riutilizzarne almeno parte del materiale nella produzione successiva può ridurre il volume dei rifiuti e la quantità di materia prima acquistata. Il vantaggio è maggiore quando il produttore controlla fin dall’inizio la famiglia di polimero impiegata e può mantenere separati i diversi flussi.
Questo modello differisce dal riciclo municipale della plastica. Non si cerca di gestire un miscuglio casuale di imballaggi post-consumo, ma di creare un closed-loop recycling interno alla fabbrica, nel quale origine e composizione dello scarto sono note. È probabilmente questo lo scenario nel quale l’integrazione tra RIGENERA 3D ed estrusione robotica può avere le applicazioni più immediate.
Dal pellet alla produzione additiva robotizzata come sistema modulare
WASP sta costruendo attorno ai propri estrusori una piattaforma modulare. Lo stesso sistema robotico può essere configurato con HDP XL oppure con l’HDP XXL da 13 kg/h quando servono portate molto maggiori. Può essere equipaggiato con estrusori per termoplastici oppure con sistemi LDM per materiali ceramici e impasti densi. Al sistema possono essere aggiunti asciugatori, piatti di stampa a vuoto e soluzioni di alimentazione continua.
Questa modularità è significativa perché sposta il concetto dalla “stampante 3D” tradizionale verso una cella produttiva configurabile. Il robot rimane la piattaforma cinematica; l’estrusore determina il materiale e la scala della deposizione; CEREBRO gestisce l’integrazione; il software definisce la traiettoria; RIGENERA 3D può chiudere parte del ciclo delle materie plastiche.
Recycle Tech Japan come contesto per mostrare il ciclo chiuso
La scelta di presentare il sistema alla Recycle Tech Japan 2026, in programma dal 30 settembre al 2 ottobre presso Makuhari Messe, è coerente con l’obiettivo della dimostrazione. La manifestazione è dedicata alle tecnologie per il riciclo e fa parte della più ampia High-Performance Materials Week giapponese, nella quale vengono presentate anche tecnologie per plastiche, metalli, ceramiche, film avanzati e processi produttivi a minore impatto.
WASP potrà quindi mostrare la stampa 3D non soltanto come tecnologia capace di trasformare pellet in oggetti, ma come possibile terminale di un processo di recupero interno. Lo scarto passa attraverso triturazione e deumidificazione e viene poi nuovamente depositato mediante HDP XL movimentato dal cobot ABB PoWa.
La parte più interessante è l’integrazione tra tecnologie già disponibili
Nessuno dei singoli elementi rappresenta di per sé un concetto nuovo: esistono da anni stampanti a pellet, trituratori per plastica, robot a sei assi e processi per recuperare materiali termoplastici. Il valore della soluzione proposta da WASP sta piuttosto nel tentativo di renderli componenti di un unico workflow.
Per una fabbrica, infatti, la possibilità teorica di triturare un pezzo non è sufficiente. Il materiale deve avere dimensioni compatibili con l’estrusore, deve essere asciugato, movimentato senza intasamenti, estruso con una portata costante e coordinato con il robot. Il software deve infine controllare una geometria di grandi dimensioni mantenendo qualità e ripetibilità.
L’utilizzo di ABB PoWa, WASP HDP XL, CEREBRO e RIGENERA 3D riunisce questi passaggi in una cella che punta a rendere il riciclo un elemento della produzione additiva e non un’attività separata effettuata dopo la stampa. La verifica più interessante arriverà dalle applicazioni industriali: produttività reale con materiali triturati, stabilità del flusso, qualità meccanica dopo diversi cicli di recupero e convenienza economica rispetto all’utilizzo di pellet nuovi saranno gli elementi che determineranno fino a che punto questo modello potrà essere adottato su scala più ampia.
Nel large-format additive manufacturing la sostenibilità dipenderà infatti sempre meno dalla semplice affermazione che un materiale sia “riciclabile” e sempre più dalla possibilità concreta di riportarlo nel processo produttivo. La soluzione sviluppata da WASP con il cobot ABB PoWa affronta proprio questo passaggio, cercando di trasformare uno scarto già presente all’interno della fabbrica nella materia prima per il componente successivo.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI).
