Da Rottami a Componenti Funzionali
Il Worcester Polytechnic Institute (WPI) del Massachusetts coordina un programma finanziato dalla DARPA, denominato “Rubble to Rockets”, con l’obiettivo di trasformare scarti metallici eterogenei in pezzi di elevata qualità tramite stampa 3D. Il progetto dispone di un budget di 6,3 milioni di dollari e punta a garantire autonomia produttiva in contesti privi di catene di fornitura tradizionali, come teatri operativi o aree remote.
Approccio basato su dati e intelligenza artificiale
Alla base del processo c’è l’analisi automatizzata delle caratteristiche chimico-fisiche dei rottami e delle miscele legate. Grazie alla piattaforma di machine learning fornita da Citrine Informatics, il team valuta composizione, temperatura di fusione e comportamento meccanico di ogni campione metallico prima di avviare la stampa. Questo sistema di predizione accelera le fasi di caratterizzazione, riducendo il numero di prove distruttive e ottimizzando i parametri di stampa su laser powder bed fusion o fascio elettronico, a seconda delle leghe disponibili.
Ruolo dei partner industriali
Oltre al WPI, collaborano realtà quali Siemens, incaricata di validare l’integrazione dei componenti nel contesto aerospaziale, e Nightshade Corporation, che fornisce strumenti di controllo qualità basati su sensori ottici. Due startup guidate da ex studenti del WPI apportano tecnologie di sensoristica per il monitoraggio in tempo reale del processo di fusione e della densità dei pezzi stampati.
Contributo di Solvus Global e VALIS Insights
Il CEO di Solvus Global, Aaron Birt, sottolinea l’importanza dell’interdisciplinarità: “Il progetto unisce software, robotica, intelligenza artificiale e scienza dei materiali per creare un’officina mobile in grado di operare ovunque, dal suolo terrestre fino alle missioni lunari.”
Per la caratterizzazione delle leghe miste, entra in gioco VALIS Insights, azienda nata con l’idea di recuperare metalli preziosi e massimizzare la circolarità: la sua tecnologia di spettroscopia a emissione permette di identificare tracce di contaminanti e di definire strategie di purificazione pre-stampa.
Prototipi in volo e prove meccaniche
Tra gli obiettivi sperimentali figura la realizzazione di un prototipo di motore a razzo sperimentale, progettato per testare le proprietà meccaniche ai carichi termici e alle vibrazioni tipiche del lancio. I campioni prodotti vengono sottoposti a prove di trazione, fatica ciclica e crash test, verificando che la resistenza specifica e la tenacità raggiungano i coefficienti richiesti per applicazioni aerospaziali.
Aree di applicazione oltre il militare
La metodologia sviluppata potrà estendersi a settori civili:
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Energia: produzione in loco di parti di ricambio per turbine e generatori
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Aeronautica: riparazione rapida di strutture in alluminio e titanio
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Gestione delle emergenze: officine mobili capaci di rigenerare infrastrutture danneggiate da calamità
Timeline e prospettive
Il progetto proseguirà fino a novembre 2027, con tappe intermedie dedicate al perfezionamento delle piattaforme di scansione, alla standardizzazione dei workflow di stampa e all’ideazione di kit portatili per la trasformazione dei rottami. A conclusione, il consorzio prevede di rilasciare linee guida e strumenti open source per favorire la diffusione della tecnologia in ambiti accademici e industriali.
