L'Agenzia Spaziale Europea intende costruire componenti metallici per i veicoli spaziali con la stampa 3D. Il progetto si chiama AMAZE (Additive Manufacturing Aiming Towards Zero Waste and Efficient Production of High-Tech Metal Products) e riunisce 28 aziende europee fra cui Airbus, Astrium, Norsk Titanium, Cranfield University, EADS, e il Culham Centre for Fusion Energy.
Uniranno le forze per sviluppare nuovi componenti di metallo più leggeri, più resistenti e più economici dei ricambi convenzionali. Come? Con la produzione additiva, o "stampa 3D", che ha già rivoluzionato la progettazione dei prodotti in plastica e che presto potrebbe cambiare anche la fabbricazione delle parti metalliche impiegate nella fabbricazione di razzi e aerei.
Cerniere per l'Airbus A320: sopra quella convenzionale, in primo piano quella stampata in 3D
Un'alternativa alla produzione tradizionale che consente di tagliare gli sprechi e risparmiare denaro. Tradizionalmente infatti vengono impiegati materiali costosi ad alta resistenza come titanio, tantalio e vanadio.
Oltre tutto, il metodo di assemblaggio a strati che è stato pensato consentirebbe anche la realizzazione di forme impossibili da raggiungere con la fusione tradizionale dei metalli. Non solo: la mancanza di saldature rende i componenti intrinsecamente più resistenti.
L'altro vantaggio è che produce una quantità di scarti prossima allo zero: "per produrre un chilo di metallo si usa un chilo di metallo, non 20 chili" ha precisato Franco Ongaro dell'ESA.
L'altro vantaggio è che i componenti così realizzati, per esempio per le auto e i satelliti, sono più leggeri grazie all'impiego di una lega di tungsteno, che può resistere a temperature di 3.000 gradi centigradi.
Iter - International Thermonuclear Experimental Reactor
Proprio la resistenza a temperature così estreme consente di installare questi componenti all'interno di reattori a fusione nucleare e sugli ugelli dei razzi. "Vogliamo costruire i prodotti in metallo di qualità migliore mai realizzati" ha dichiarato David Jarvis alla BBC.
Quanto al peso, per fare un esempio, nella fabbricazione di una aereo a lungo raggio si avrebbe una riduzione del peso di oltre un chilogrammo.
Le prime fabbriche sono già in costruzione in Francia, Germania, Italia, Norvegia e Regno Unito, e i ricercatori hanno già avviato la stampa in metallo di parti di motori a reazione e sezioni dell'ala di un aereo, con dimensioni fino a 2 metri. "Il nostro obiettivo finale è quello di stampare un satellite in un unico pezzo di metallo, privo di saldature e bulloni" ha spiegato Jarvis. "In questo modo si risparmierebbe il 50% dei costi, equivalente a milioni di euro".
Ovviamente ci sono problemi da affrontare, primo fra tutti la porosità del materiale, dovuta a piccole bolle d'aria nel prodotto. "Stiamo cercando di capire la causa di questi difetti e come eliminarli, per poter raggiungere una qualità industriale". Inoltre è necessario rendere il processo ripetibile su scala: ecco perché è stata inaugurata la collaborazione fra più industrie.