L’elica stampata in 3D per la marina francese prodotta da Naval Group

L’elica stampata in 3D per la marina francese dimostra le tante opportunità offerte dal nuovo modo di intendere la progettazione. Tali processi sono applicabili al campo industriale, robotico ma anche biomedico. Le stampanti 3D, insieme ad altri macchinari e software specifici, sono le protagoniste di quella che per molti è definibile come quarta rivoluzione industriale.

L’elica stampata in 3D per la marina francese è un assaggio della RM

La prototipazione rapida, abbreviata in RP (Rapid Prototyping) è una tecnologia ausiliaria alla progettazione. La RP permette al progettista di costruire modelli fisici direttamente dal disegno completato al CAD. La rappresentazione digitale può così dare vita ad un prototipo tridimensionale anche molto complesso sfruttando diversi macchinari e materiali. Tra i principali vantaggi c’è la riduzione dei tempi di immissione sul mercato di un prodotto: una diminuzione che può raggiungere il 40%.

La RM (Rapid Manufacturing) è invece la produzione rapida di un oggetto: ne è un esempio l’elica stampata in 3D per la marina francese. Tale rapidità è ottenuta dall’unione di RP e AM (Additive Manufacturing). Quest’ultima sfrutta metodi additivi di materiale per creare un prototipo o un oggetto finito anche di forma complessa. I sistemi AM usano diversi materiali, (ad esempio resine fotosensibili, plastiche e metalli) e diversi metodi di aggregazione (polimerizzazione, fusione, incollaggio). L’abbandono di diversi macchinari ed utensili usualmente impiegati riduce costi e tempi. Si aggiunge poi il risparmio di materiale e la rimozione di vincoli sulle forme.

Naval Group pensa un’elica stampata in 3D per la marina francese

Naval Group, azienda leader in Europa nel campo della difesa navale, realizza l’elica con le tecniche RM: investimento che vale 7 milioni di euro! Il prodotto è veramente sbalorditivo, ottenuto con un processo di stampa 3D in metallo. Realizzata a Nantes-Indret nel mese di ottobre 2020, l’elica è montata il mese successivo sulla nave francese Andromède. La nave francese è un cacciamine classe Tripartite, unità molto apprezzata ed impiegata anche nelle forze navali del Belgio e dell’Olanda. L’elica stampata in 3D per la marina francese è il primo propulsore così realizzato per Naval Group ed è sicuramente un successo. Nel mese di dicembre sono infatti avvenute le prove in mare ed i risultati sono più che soddisfacenti.

Il più grande propulsore navale stampato in 3D

Realizzare un propulsore tramite tecniche RM è una prodezza singolare. Interamente in metallo, l’elica presenta 5 pale da 200 kg l’una ed una portata di 2,5 metri. Emmanuel Chol è il direttore del sito di Nantes-Indret. Egli afferma che l’elica stampata in 3D per la marina francese ha richiesto molto lavoro per soddisfare certamente i requisiti stringenti delle navi militari:

“Per raggiungere le prerogative militari è necessario un rigoroso processo. Quasi tre anni di R&D dedicata, spesi nel dipartimento Technical and Innovation con l’aiuto della Ecole Centrale de Nantes. Nel LabCom Joint Laboratory of Maritime Technology si è condotto lo studio e lo sviluppo dei processi di deposizione fusa di fili metallici”.

Le unità che servono la marina militare devono infatti soddisfare requisiti molto rigorosi. L’elica deve essere in grado di contrastare efficacemente la corrosione, resistere agli urti e alla fatica, garantendo livelli prestazionali elevati in ogni condizione operativa. Sicuramente non è semplice ottenere ottime proprietà meccaniche per aggregazione di materiale, da qui l’importanza dell’impresa. L’elica stampata in 3D per la marina francese è la più grande mai realizzata, come afferma ancora Emmanuel Chol:

“Oggi assistiamo ad una prima mondiale. È il più grande propulsore in metallo ottenuto con stampa 3D e mai prodotto finora. La prima elica figlia di questa tecnologia è imbarcata a bordo di una nave militare e pronta dopo le sole prove in mare.”

Anche il Bureau Véritas ha partecipato allo sviluppo dell’elica

Per la realizzazione del propulsore, Naval Group ha lavorato insieme al Bureau Véritas. La sinergia è durata fino alla fine, così che il risultato finale avesse fin da subito l’approvazione tecnica. La SSF (Fleet Support Services) e la DGA (Délégation Générale pour l’armement) autorizzano l’uso e la produzione delle particolari pali sulle navi militari. L’elica stampata in 3D per la marina francese ha dunque meritato la certificazione del Bureau Véritas valida in condizioni operative ordinarie su unità militari. Per Eric Balufin, direttore del sito Naval Group, questo è solo l’inizio e l’elica mostra grandi promesse per il futuro. Le tecniche impiegate consentono di ridurre i vincoli tecnici e geometrici, aumentare le prestazioni e non solo:

“Ci consentirà inoltre di ridurre notevolmente i tempi di produzione e di conseguenza il servizio di supporto”.