L'Additive manufacturing nel settore Aerospace: le esperienze di Avio Aero e Leonardo Helicopters

L'Additive Manufacturing è spesso considerato una tecnologia adatta per la realizzazione di prototipi, ma non realmente “production ready”. Se questo è vero in alcuni ambiti, non lo è nel caso dell’industria aerospaziale dove, al contrario, si registrano applicazioni estremamente avanzate, anche in Italia.

Se ne è parlato lo scorso 30 gennaio nel corso del convegno sull’Additive Manufacturing organizzato da SPS Italia, in collaborazione con Formnext, al Politecnico di Milano.

Il gioiello di Cameri

Edoardo Peradotto, Lead Engineer Additive Technologies di Avio Aero, azienda della galassia di GE Aviation specializzata nella componentistica e sistemi per l’aeronautica civile e militare, ha raccontato l'esperienza dello stabilimento di Cameri (Novara), che è completamente dedicato alla manifattura additiva. Qui oltre 50 macchine producono parti di motore d’aereo. In particolare, si realizzano migliaia di palette per le turbine a bassa pressione dei motori d’aereo. Ma la produzione comprende poi il modulo turbina, le scatole degli ingranaggi, e i sistemi motori completi.  Aero Avio è partita oltre 10 anni fa, sperimentando la tecnologia Electron Beam Melting di Arcam, e utilizzando per le sue palette una particolare lega di Titanio e Alluminio che è lavorabile solamente con macchine a fascio di elettroni.

Dopo lo stampaggio, le palette grezze vengono post-processate esternamente, per poi essere assemblate per creare il pezzo finale nello stabilimento di Pomigliano (ex Alfa Romeo Avio); la turbina viene inviata a Cincinnati, dove si assembla con il resto del motore. La scatola degli ingranaggi è in fase di progettazione a Torino, ma non è ancora in produzione.

La prossima sfida di Avio sarà la produzione di Catalyst, un motore turboelica (più piccolo quindi dei motori jet di cui si parlava più sopra) il cui progetto è pensato già in modo specifico perché più componenti possibile vengano prodotte con tecniche innovative, come appunto l’additive. Non a caso Catalyst è stato definito il primo 3D Printed Engine del mondo: un’affermazione non del tutto veritiera, ma che rende bene l’idea.

L'esperienza di Leonardo Helicopters

Altra esperienza portata all'attenzione dle pubblico è quella di Leonardo Helicopters, rappresentata da Dario Bonanno, Industrial Engineering, Products & Manufacturing Processes Manager dell’azienda.

Leonardo è fra i leader mondiali dei velivoli ad ala rotante: non è un semplice assemblatore perché produce molte componenti del velivolo. E da tre anni e mezzo ha avviato progetti pilota con i quali ha iniziato a valutare se produrre internamente varie parti in tecnologia additiva, tecnologia cui è arrivata come logica conseguenza del fatto di produrre svariate tipologie di componenti con le più diverse e innovative tecniche.

La premessa all’arrivo dell’additive è stata un’analisi approfondita di dove essa avrebbe potuto portare più valore, e la presa in considerazione di parametri come il time to market, la libertà nella progettazione delle forme (il modo di progettare per l’additive è diverso d quello adottato per le tecniche tradizionali), il rapporto peso/prestazioni (fondamentale per l’aerospaziale). Sono stati poi valutati i vincoli certificativi, visto che per le cose che volano le normative di safety sono davvero stringenti.

A seguito di tutto ciò, oggi Leonardo ha già in produzione additiva parti che volano sui suoi elicotteri, parti che stanno compiendo il percorso di certificazione di sicurezza, parti che stanno iniziando la fase di riprogettazione secondo modalità tagliate su misura per la produzione additiva. Il processo quindi va verso un’adozione sempre più ampia della stampa 3D.

Tuttavia, a differenza di Avio Aero, Leonardo ha deciso per il momento di non dotarsi di una struttura di produzione interna, e si rivolge quindi per la manifattura vera e propria a service esterni all’azienda. Questo perché le caratteristiche della produzione, costituita in genere da pezzi costruiti in serie limitate e che necessitano di tecnologie di stampaggio diverse, sconsigliavano all’inizio un impegno diretto nella produzione, e suggerivano come preferibile concentrarsi sulla progettazione finalizzata all’additive per poi, in un prossimo futuro, tornare a valutare l’ipotesi di dotarsi di una struttura di produzione di proprietà.

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