Sfruttando la produzione additiva FDM di Stratasys, l’azienda italiana di ingegneria 3DnA S.r.l. è in procinto di trasformare la gestione della manutenzione e riparazione dei veicoli del trasporto pubblico in Italia. Il recente progetto realizzato per Azienda Napoletana Mobilità S.p.A (ANM), l'azienda di trasporto pubblico della città di Napoli, ha dimostrato come la stampa 3D on demand di parti di ricambio possa ridurre i tempi di fermo del veicolo fino al 95% rispetto alla produzione tradizionale di pezzi di ricambio.
ANM gestisce l'intera rete di trasporto pubblico di Napoli, che include i famosi filobus della città.
L'azienda ha recentemente rilevato che, su molti veicoli, le teste trolley – un componente critico che collega la rete aerea di alimentazione al filobus – erano danneggiate o non più utilizzabili. Senza una testa trolley funzionante, questi autobus sarebbero inutilizzabili e, di conseguenza, dovrebbero essere tenuti in deposito. Trattandosi di una flotta di filobus in circolazione da parecchi anni, il pezzo di ricambio è da tempo fuori commercio – il che avrebbe comportato l’impossibilità di utilizzare i filobus per il servizio pubblico, oltre al rischio di rotture ripeture per tutti i mezzi della flotta.
Ricevuto l’incarico di trovare una soluzione al problema, 3DnA ha puntato sulla propria esperienza nella produzione additiva e sulla Stratasys F900, stampante 3D industriale di grande formato.
«Creare le teste trolley con i processi di produzione tradizionali avrebbe richiesto fino a 12 mesi, con un conseguente lungo periodo di inattività dei veicoli che semplicemente non è un'opzione», spiega Alessandro Manzo, direttore generale di 3DnA. «Utilizzando la nostra F900, siamo stati in grado di produrre e consegnare circa 20 pezzi della componente più critica della testa trolley – l’alloggiamento, con funzioni strutturali e di isolamento – in due settimane, consentendo ad ANM di scongiurare il rischio di ulteriori fermo macchina per la sua flotta e di garantire un trasporto affidabile per i tre milioni di cittadini di Napoli. Nel complesso, avere questo livello di flessibilità di produzione è estremamente importante per ANM, in quanto ora può ordinare i pezzi in base alle esigenze effettive anziché immagazzinare grandi quantità di scorte costose».
Componente stampata in 3D usata in tutta la flotta
Laddove la testa trolley originale era obsoleta e difficile da reperire, 3DnA ha deciso di riprogettare la parte utilizzando la scansione 3D. Sfruttando la libertà geometrica consentita dalla produzione additiva, il team è stato in grado di reingegnerizzare la parte in modo che, in caso di danno, solo un piccolo componente della testa trolley avrebbe dovuto essere sostituito – e non l'intera parte, come in precedenza.
La testa trolley dei filobus progettata da 3DnA e interamente realizzata con tecnologia di stampa 3D comprende una struttura metallica centrale e un involucro esterno che la collega ai cavi aerei di alimentazione, quest’ultimo prodotto con la stampante 3D F900 di Stratasys. L'impatto è stato molto positivo e il nuovo pezzo è stato scelto per l'intera flotta.
«Il nuovo, innovativo design è stato accolto così bene che ANM ha ora deciso di sostituire le teste trolley di tutta la flotta di filobus con la nuova versione stampata in 3D», continua Manzo. «Senza la capacità di produrre parti con un così alto livello di precisione questo non sarebbe stato possibile. È qui che entra in gioco la bellezza della F900: non solo consente di ottenere la massima precisione delle parti, ma garantisce un livello di ripetibilità senza rivali nel settore».
L'involucro esterno è stato stampato in 3D utilizzando la resina Stratasys ULTEM™ 9085, un materiale altamente performante che garantisce il supporto strutturale richiesto per i rigori dell'uso quotidiano e, al contempo, offre gli standard di isolamento elettrico necessari. Manzo aggiunge: «Questa componente non può condurre l'elettricità, quindi avere a disposizione questo materiale è essenziale. Inoltre, la resina ULTEMTM 9085 ci fornisce tre requisiti chiave per le applicazioni in ambito di mobilità e trasporto: si tratta di una termoplastica ignifuga e offre un'eccellente resistenza al calore – con una temperatura di deflessione di 153°C – e un rapporto forza-peso molto elevato».
Ripetere l’esperienza a livello nazionale
A fronte del successo dell’esperienza di Napoli, il team di 3DnA ha ora intenzione di promuovere questo progetto nell’ambito del settore del trasporto pubblico a livello nazionale.
Manzo conclude: «Crediamo che la manifattura additiva sia destinata a diventare il principale metodo di produzione dei pezzi di ricambio nel settore della mobilità e del trasporto pubblico. Grazie a una produzione in bassi volumi e su richiesta molto conveniente, Il settore è pronto per questa trasformazione. Casi come quello di ANM lo esemplificano, e come risultato di questo progetto, siamo già in contatto con diverse aziende di gestione dei trasporti pubblici in tutta Italia alle quali possiamo offrire una servizio di produzione di pezzi di ricambio on demand e in linea con le specifiche esigenze con la nostra tecnologia di stampa 3D».
