Rame, cobalto e nichel sono solo alcuni dei materiali strategici sulla cui estrazione e commercio, nel mondo, si gioca il futuro di intere economie: per ricercare e sviluppare delle innovazioni idonee a ridurne il consumo in modo scalabile la stampa 3D ibrida sviluppata nei laboratori di Trentino Sviluppo potrebbe essere la soluzione ideale.
Il progetto di ricerca applicata vede coinvolta l’Università di Trento e ProM Facility di Trentino Sviluppo oltre alla Sicor, azienda roveretana di riduttori e macchine per ascensori. In collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Industriale e con il centro di prototipazione di Trentino Sviluppo, ha dato vita a un progetto di studio di nuove tecnologie per ridurre l’uso di materiali nobili nella costruzione degli ingranaggi.
La sperimentazione della stampa 3D ibrida, sviluppata nell’ambito del progetto “Bronze Worm” finanziato da Fondazione Caritro è partita dall’attualità che vede la realizzazione di ruote a fascia dentata interamente in bronzo composte per l’89% di rame e per l’11% di stagno. Dopo una valutazione di approccio, si è optato per nuove ruote dentate in acciaio, ricoperto di bronzo nelle superfici di contatto della dentatura dove le caratteristiche di adattamento alle superficie e la resistenza al grippaggio del bronzo sono insostituibili. L’innovazione è stata resa possibile grazie alla DMG MORI Lasertec 65 3D hybrid, un macchinario presente in ProM Facility che combina la fresatura con la cosiddetta Directed Energy Deposition (DED).
«Questo progetto potrebbe essere rivoluzionario per tutti quei componenti, quali ruote dentate e cuscinetti di strisciamento, che richiedono grandi quantità di bronzo se lavorati mediante tecnologie tradizionali – spiega Matteo Benedetti dell’Università di Trento, responsabile scientifico del progetto -. Con i processi messi a punto nel progetto “Bronze Worm” è invece possibile ridurne notevolmente l’uso, limitatamente alle sole parti in strisciamento relativo. La stessa tecnologia potrebbe anche essere usata per estendere la vita di esercizio di componenti usurati nei quali viene ripristinato lo spessore originario di bronzo». A tutto vantaggio dei costi di esercizio e dei ricambi.
«Questa è una tecnologia di stampa 3D unica nel suo genere che permette di depositare materiale su un oggetto già esistente» afferma Matteo Perini di ProM Facility. E questa è proprio la tecnica studiata sugli ingranaggi di Sicor. «Anziché farli totalmente in bronzo – continua Perini – è stata fatta una dentatura di supporto in acciaio, materiale più comune, meccanicamente resistente, economico ed abbondante sul mercato. Poi li abbiamo rivestiti di bronzo nello strato più esterno e superficiale della dentatura».
«Se questa tecnica costruttiva dovesse prendere piede – commenta Marco Chemello, direttore tecnico di Sicor –, potrebbe dare come ulteriore beneficio il possibile aumento del grado di sicurezza nei confronti dello sgranamento dell’ingranaggio, cosa assai apprezzata nel mondo del trasporto verticale». Gli ingranaggi così realizzati sono stati ulteriormente lavorati da Sicor per ottenere il corretto grado di finitura e le tolleranze necessarie, quindi testati all’interno dei laboratori dell’azienda.
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