L’industria automobilistica e motociclistica si distingue da sempre per la sua costante ricerca di nuove soluzioni volte a migliorare l’efficienza, la sicurezza e l’esperienza di guida. In questo contesto, la stampa 3D si sta affermando come una delle tecnologie più futuristiche e promettenti, in grado di aprire nuove porte alla progettazione e alla fabbricazione di una crescente varietà di parti complesse e capaci di rispondere a requisiti estremamente specifici.
In questo articolo parleremo delle applicazioni principali che la produzione additiva offre ad oggi per il settore automotive e vedremo anche un esempio concreto di utilizzo della stampa 3D per il mondo degli sport motoristici.
Le principali applicazioni della stampa 3D per il settore automotive
Componenti del motore complessi e performanti
Realizzare attraverso la produzione additiva parti caratterizzate da processi complessi, come ad esempio alcuni componenti posizionati all’interno del vano motore, risulta molto efficace, in primo luogo per la possibilità di testare rapidamente nuovi design. Un vantaggio significativo quando si tratta di verificare le performance di sistemi avanzati e sottoposti a molteplici sollecitazioni.
La stampa 3D abbatte le barriere della produzione tradizionale che vincolano le capacità degli ingegneri e consente di progettare parti complesse, in grado di essere sottoposte ad elevate temperature o al contatto con agenti chimici spesso in condizioni di forte stress termico o meccanico (come condotti dell’aria oppure supporti e alloggiamenti per il sistema di iniezione del carburante).
Elementi per la gestione dell’aria e dei fluidi
La stampa 3D consente di creare geometrie organiche e dettagliate impossibili da ottenere attraverso i centri di lavoro tradizionali fino ad oggi utilizzati nei processi di produzione. Questa capacità è particolarmente importante per la realizzazione dei componenti dell’aria o dei fluidi nel settore automotive, che richiedono spesso un alto grado di flessibilità, complessità e durabilità.
Con la stampa 3D è possibile progettare componenti per testarne le forme o il corretto funzionamento e in seguito proseguire secondo varie modalità:
- Unicamente tramite produzione additiva;
- Con metodo tradizionale, se la matematica lo permette;
- In modalità ibrida, che prevede la realizzazione di piccoli lotti e preserie tramite additive manufacturing, la produzione vera e propria con tecnologie tradizionali e la gestione di eventuali ricambi di nuovo con la stampa 3D, in modo da ridurre gli sprechi e i costi industriali
Rivestimenti e interni customizzati
Ogni veicolo ha una configurazione interna unica, e la stampa 3D permette di creare rivestimenti, come ad esempio pannelli per cruscotto, console centrali, maniglie, supporti per dispositivi, che vi si adattano perfettamente. I rivestimenti interni possono quindi essere progettati per seguire le forme complesse del cruscotto, dei pannelli delle porte, delle consolle centrali e di altri componenti interni.
Inoltre, la semplicità con cui è possibile stampare in 3D volumi molto bassi, creando pezzi con dettagli unici come incisioni, texture e loghi, rende disponibile un’ampia gamma di opzioni di personalizzazione anche al mercato di massa.
Parti esterne e carrozzeria
Nell’industria automobilistica, anche gli esterni giocano un ruolo fondamentale: da un lato, imprimono lo stile che la vettura vuole trasmettere, dall’altro determinano funzionalità e performance del veicolo. In quest’ambito, il contributo della stampa 3D non si ferma solo alla possibilità di velocizzare le attività di prototipazione ma aiuta i progettisti a dare libero sfogo alla creatività, grazie alla possibilità di accedere a un vasto portfolio di materiali dotati di robustezza, resistenza agli urti, accuratezza e qualità superficiale di alto livello, dunque perfetti per le esigenze di testing e le esperienze su strada.
Non solo: la spinta al miglioramento continuo delle prestazioni dei veicoli genera spesso la necessità di creare componenti unici e complessi. Con la stampa 3D, i pezzi possono essere progettati e attrezzati per un veicolo o un conducente specifico, semplificando la personalizzazione e rendendola economicamente più accessibile. Nel prossimo paragrafo, vedremo proprio un esempio concreto di questo tipo di applicazione.
Un esempio concreto di stampa 3D dal settore motorsport: Nika, la startup nella motor valley d’Italia
Nel mondo degli sport motoristici, le auto e le moto da corsa sono costruiti su misura per massimizzare le prestazioni in pista e correre in anticipo rispetto alla concorrenza. La velocità con cui la progettazione di un nuovo componente può essere modificata e il tempo necessario per la ricostruzione sono fattori chiave per il successo.
È proprio per questo che Nika, startup emiliana che si occupa della produzione di oggetti 3D personalizzati, ha deciso di utilizzare la stampa 3D per portare a termine una richiesta particolarmente sfidante. L’azienda è cliente Nuovamacut sia per quanto riguarda i software che per quanto riguarda le stampanti 3D industriali e ha scelto la produzione additiva per realizzare i copri dischi dei freni anteriori per SIC58, la squadra di motociclismo italiana intitolata a Marco Simoncelli che gareggia nel campionato Moto3 ed in MotoE. Ne abbiamo parlato con Marco Venturi, Operations Manager di Nika Srl.
Marco Venturi, Operations Manager di Nika Srl
Com’è nata l’esigenza di realizzare di realizzare questo componente?
“Siamo entrati in contatto con la Scuderia SIC58 a fine Maggio 2023 e in questa occasione ci è stata posta la sfida di studiare e realizzare dei copri dischi per i freni anteriori in grado di soddisfare determinate esigenze.
Ci siamo subito messi al lavoro: abbiamo pensato, studiato, progettato e realizzato in tempi strettissimi la soluzione, per consentire alla Scuderia SIC58 di utilizzare i componenti già durante le prove della prima gara disponibile, prevista al Circuito del Mugello. Le prove hanno dato esito molto positivo, tanto che entrambi i piloti hanno voluto tenere montata la soluzione da noi sviluppata anche durante la gara ufficiale.”
Ci può spiegare perché è stato particolarmente efficace realizzare i copri dischi con la stampa 3D?
“I principali vantaggi dall’utilizzo della produzione additiva, in questo caso specifico la tecnologia Multi Jet Fusion di HP e il materiale termoplastico PA12, sono stati nella modellazione ottimale delle superfici e nell’utilizzo degli spessori adeguati.
Altro grandissimo, anzi, determinante valore aggiunto, è dato dal trattamento dei pezzi con Vapor Smoothing, che ha aumentato notevolmente l’aerodinamica e soprattutto la resilienza dei copri dischi.
Inoltre, con la stampa 3D non ci sono davvero limiti alle modifiche (dato che, ad esempio, non è necessario utilizzare stampi) e questo permette di migliorare costantemente le prestazioni dei prodotti, economicamente e molto velocemente.”
La vostra esperienza con la produzione additiva in una frase
“La stampa 3D di tecnopolimeri unitamente al trattamento di Vapor Smoothing creano condizioni di competitività assolutamente elevate, che possono rispondere a problematiche anche altamente complesse.
Per questo motivo stiamo rafforzando la nostra area tecnica e produttiva per cogliere nuove sfide con maggiore efficacia e determinazione. Credo che con la stampa 3D avremo modo di rispondere in modo sempre più incisivo a diverse esigenze nel settore motorsport.”
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