A 34.BI-MU un’area dedicata alle migliori soluzioni sul mercato in ambito industriale. Ricerca e aziende lavorano al nuovo approccio per renderle più sostenibili
È alta l’attenzione all’evoluzione delle tecnologie additive in ambito industriale e manifatturiero. Prova ne è l’importante presenza del settore a 34.BI-MU, con l’area piùAdditive, patrocinata da AITA, l’Associazione italiana tecnologie additive, un punto di incontro per tutti i player dell’addittivo, produttori, distributori, centri di servizio, utilizzatori, università, centri di ricerca e start-up.
Il grande interesse – ha dichiarato Luigi Galdabini, presidente di AITA – dei top player dell’additivo al partecipare, conferma la rilevanza di piùAdditive nel panorama fieristico del comparto. È importante evidenziare che, il settore dell’additive manufacturing sta vivendo un vero e proprio boom e l’Italia – tra le Top 10 per il numero di depositi di brevetto di soluzioni additive e seconda in EU per installazioni industriali – si conferma un mercato ad altissimo potenziale per il suo sviluppo. Con queste premesse, piùAdditive non può che essere, sia nel panorama nazionale che internazionale, un appuntamento fondamentale, di grande valore e richiamo.
L’offerta in mostra presenta una ricca proposta di macchine, materiali, prodotti, soluzioni per il collaudo e il postprocessing, software e servizi correlati all’additive manufacturing, la cui presenza risulta sempre più diffusa in tutti i principali comparti del manifatturiero – tra cui aerospace, trasporti, biomedicale, oil&gas, pharma, food e molti altri.
Il workshop di AITA
Proprio in preparazione a 34.BI-MU si è tenuto a fine giugno scorso a Rovereto un workshop sul rapporto tra manifattura additiva e sostenibilità. L’iniziativa, organizzata dal centro di prototipazione e sviluppo prodotto ProM Facility e dall’Associazione Italiana Tecnologie Additive, ha visto la partecipazione di una settantina di addetti ai lavori al Polo Meccatronica, l’hub dell’industria intelligente di Trentino Sviluppo a Rovereto. Tra gli argomenti la riduzione degli sprechi, la razionalizzazione del ciclo di vita dei prodotti e la transizione verso modelli di produzione meno impattanti sulle risorse naturali e maggiormente circolari.
L’iniziativa – patrocinata da Fondazione UCIMU e piùAdditive – si è aperta con una serie di interventi sulle ultime tendenze e applicazioni innovative dell’additive manufacturing in ottica di sostenibilità ambientale e sociale. Il matematico Matteo Vanazzi di f3nice ha spiegato come i rottami possano divenire polvere metallica per la stampa additiva. Gli ingegneri Matteo Perini di ProM Facility e Luca Capra di Trentino Sviluppo hanno presentato il progetto europeo 3DoP – 3D printing Optimized Production per l’efficientamento delle tecniche di stampa 3D. Matteo Benedetti dell’Università di Trento ha evidenziato i possibili contributi delle tecnologie additive alla fabbricazione sostenibile di trasmissioni meccaniche e Paolo Gianoglio di Omeco ha chiuso il panel parlando delle certificazioni di sostenibilità in materia.
Temi Principali: Riduzione degli Sprechi e Economia Circolare
Nell’occasione il direttore di ProM Facility Paolo Gregori ha commentato positivamente l’occasione di confronto, «con un particolare focus sull’utilizzo dell’additive manufacturing nei processi di riciclo materiali, riparazione di parti industriali danneggiate e, più in generale, dei vantaggi rivolti all’economia circolare».
Il segretario generale di AITA Alfredo Mariotti ha aggiunto: «L’additive manufacturing è una tecnologia circolare e sostenibile per diverse ragioni. Aggiungendo il materiale solo laddove necessario riduce drasticamente gli sprechi rispetto alle tecniche tradizionali sottrattive, comportando quindi un uso più efficiente delle risorse e la riduzione dei rifiuti. Inoltre, permette la produzione on-demand, minimizzando l’inventario e i relativi costi di stoccaggio e trasporto, riducendo così anche le emissioni di carbonio legate alla logistica. Infine, permette di utilizzare materiali riciclati e riciclabili e supporta la produzione locale e decentralizzata, riducendo la dipendenza dalle catene di fornitura globali e migliorando la resilienza economica e ambientale».
L’evento è proseguito con una tavola rotonda in cui esperti provenienti da realtà aziendali che sviluppano o usano soluzioni di additive manufacturing si sono confrontati sulle sfide e opportunità legate a questo trend e sulle iniziative della Commissione Europea in termini di “green claims”, che stanno portando all’emanazione di una apposita Direttiva europea.
La stampa 3D in una prospettiva di sistema sostenibile
Il rapporto tra le tecnologie additive e la sostenibilità è comunque ancora oggetto di dibattito scientifico. In un articolo pubblicato su Nature infatti, il prof. Yuri Borgianni dell’Università di Bolzano sfata alcuni miti associati a tecnologie come la AM e propone un nuovo approccio per renderle effettivamente più sostenibili.
La ricerca, intitolata A vision for sustainable additive manufacturing pubblicata di recente su Nature Sustainability da autori provenienti e operanti in diversi Paesi (Politecnico di Milano, Delft University of Technology, ETH di Zurigo, unibz, Pennsylvania State University, Chalmers University of Technology di Gothenburg, Agency for Science, Technology and Research di Singapore), giunge alla conclusione che sia necessario inquadrare la stampa 3D in una prospettiva di sistema e incorporare la sostenibilità nei processi progettuali e produttivi fin dall’inizio.
Verso un sistema per la stampa 3D sostenibile
Il paper di cui è co-autore il prof. Yuri Borgianni della Facoltà di Ingegneria ruota attorno a un assunto: che la AM possa e debba essere pensata all’interno di sistemi di produzione più sostenibili, guidati da metodi consolidati di progettazione sostenibile e, in secondo luogo, che esso possa integrarsi con la produzione convenzionale per, più in generale, rafforzare le stesse pratiche di progettazione sostenibile. L’articolo inizia esaminando le attuali credenziali ambientali che spesso vengono vantate a nome della stampa 3D: in particolare, che l’AM è sostenibile perché riduce gli sprechi di materiale dalla produzione e le emissioni associate al trasporto merci producendo più vicino al punto di utilizzo. Gli autori sottopongono queste affermazioni a una verifica rigorosa. Abbiamo sottolineato come l’AM sia generalmente molto più energivora dei processi tradizionali di lavorazione.
Per quanto riguarda il capitolo sui trasporti di materiale, abbiamo evidenziato che il trasporto rappresenta una piccola parte degli impatti a lungo termine della maggior parte dei prodotti», commenta Borgianni. Un punto su cui si sono concentrati gli autori è la necessità di raccogliere più dati relativi all’analisi del ciclo di vita totale (LCA) dei vari processi di stampa 3D. «Prima che la stampa 3D possa essere considerata una tecnologia pienamente sostenibile, dovrebbero essere eseguite molte più analisi LCA», spiega il docente, «prestando attenzione anche alla produzione dei materiali usati per l’AM e della fine del ciclo di vita di prodotti e macchinari. Concentrarsi solo su alcuni aspetti, si potrebbero perdere opportunità, quali esplorare materiali per l’AM più sostenibili».
Progettazione sostenibile: un passo verso la stampa 3D ecologica
In quali modi la stampa 3D può essere inserita nell’ambito della progettazione per essere più ecologica? «Si potrebbe cominciare incorporando i principi di progettazione sostenibile per sviluppare nuovi prodotti per i quali l’AM potrebbe risultare l’unico candidato plausibile per la loro fabbricazione», aggiunge Borgianni, «e fare necessarie verifiche in considerazione dell’impatto dell’intero sistema di produzione, quando usare l’AM conviene per davvero. La sostenibilità, in sostanza, dovrebbe essere un requisito chiave nello sviluppo di nuovi processi e materiali per l’AM».
La discussione aperta dall’articolo non si limita al campo produttivo e progettuale ma si allarga anche a considerare strumenti e metodologie di progettazione sostenibili, gli impatti sociali potenziali dell’AM, comprese le implicazioni sul lavoro e le disuguaglianze, e il ruolo dell’AM nella democratizzazione della produzione attraverso la promozione di una cultura di sostenibilità che consideri anche le legittime preoccupazioni sulla salute e la sicurezza dei lavoratori e dell’ambiente legate alla tossicità dei materiali.
Tra le pratiche di progettazione sostenibile per cui l’AM potrebbe rappresentare un valore aggiunto sono incluse la progettazione per facilitare la riparazione e la manutenzione del prodotto, in cui i prodotti potrebbero essere progettati per essere facilmente smontabili e rimontabili, consentendo la fabbricazione on-demand di parti di ricambio tramite AM. “Lo stesso vale per l’aggiornabilità e la ricondizionatura, che estenderebbero la durata dei prodotti facilitando aggiornamenti o miglioramenti tramite stampa 3D. Inoltre, passi avanti sono stati fatti nel riutilizzo di scarti e rifiuti per essere utilizzati come materiali per la stampa 3D; ovviamente questi materiali dovrebbero avere un occhio di riguardo». Borgianni conclude affermando che »il futuro sostenibile, in ambito produttivo va pensato e visto in modo sistemico e con una visione olistica che si allarga dai cicli di vita dei prodotti allo sviluppo sostenibile ed alle pratiche di economia circolare».