L’Università del Maine ha varato un’imbarcazione ad alte prestazioni, lunga 9 metri, realizzata con la stampa 3D, che potrebbe aiutare gli armatori a costruire navi più velocemente, a ridurre la necessità di costosi stampi e ad adattare più rapidamente i progetti per uso commerciale e militare.
Gli ingegneri dell’Università del Maine hanno realizzato, con la stampa 3D, una barca ad alte prestazioni, lunga 9 metri. L’imbarcazione potrebbe contribuire a costruire navi più velocemente, ridurre la necessità di costosi stampi e adattare più rapidamente i progetti per uso commerciale e militare.
L’imbarcazione, denominata 3Dirigo X, è stata progettata e realizzata presso l’Advanced Structures and Composites Center dell’Università del Maine. È stata costruita per affrontare le condizioni del mare aperto a velocità prossime ai 40 nodi (74 km/h). Il suo varo ha segnato un passo importante nel passaggio della stampa 3D su larga scala da dimostrazione tecnologica a strumento di produzione pratico.
Dalla dimostrazione all’imbarcazione ad alte prestazioni
La nuova imbarcazione è progettata per velocità più elevate e per resistere alle forze operative in mare aperto: “Abbiamo sviluppato tecnologie per progettare imbarcazioni in grado di resistere agli ambienti estremi dell’oceano aperto. Oggi è un traguardo importante per i nostri progetti di ricerca e sviluppo. C’è ancora molto lavoro da fare per continuare a ottimizzare il processo produttivo e le proprietà dei materiali” spiega Habib Dagher, direttore esecutivo del Centro per le Strutture Avanzate e i Materiali Compositi dell’Università del Maine.
I ricercatori dell’UMaine hanno anche reso il processo produttivo molto più veloce. La velocità di stampa è aumentata da circa 9 kg all’ora all’inizio della ricerca a circa 225 kg all’ora oggi, mentre i miglioramenti nei materiali compositi, nella progettazione digitale, nei sensori e nei controlli di processo hanno contribuito a ridurre i tempi di produzione. Poiché i progetti possono essere modificati digitalmente, la stessa attrezzatura può produrre scafi e componenti diversi senza richiedere un nuovo stampo per ciascuno.
L’UMaine si sta inoltre preparando ad inaugurare la sua Fabbrica del Futuro all’interno della nuova struttura GEM di 5.100 metri quadrati, che amplierà ulteriormente le capacità di produzione additiva e convergente su larga scala dell’università: “La Fabbrica del Futuro ci permetterà di espandere significativamente le nostre capacità e raggiungere una velocità di deposizione di 450 kg all’ora” afferma Dagher, riconoscendo il supporto federale che ha contribuito a far progredire il progetto.
Produzione e difesa nazionale
Il lancio della barca dell’Università del Maine dimostra il potenziale di questa ricerca per la produzione e la difesa nazionale degli Stati Uniti. La tecnologia potrebbe avere applicazioni che vanno oltre la costruzione di imbarcazioni commerciali, tra cui navi senza equipaggio, pattugliatori, navi logistiche, piattaforme di sensori, componenti di ricambio e altri sistemi specializzati. I progetti digitali possono anche essere modificati per diverse missioni o ambienti operativi senza dover prima costruire nuovi stampi e attrezzature.
3Dirigo X è stato sviluppato attraverso l’iniziativa Accelerated Rapid Prototyping (ARP), che ha riunito l’Università del Maine con organizzazioni di ricerca per la difesa nazionale, laboratori nazionali e partner industriali per promuovere la tecnologia di produzione su larga scala: “La produzione digitale ci permette di costruire il gemello digitale. Migliora il nostro ciclo di progettazione. Migliora la modellazione e l’iterazione dei test, in modo che la prossima versione sia molto più robusta di quella attuale” commenta Keith DeVries, direttore del programma di Tecnologia Manifatturiera (ManTech) presso l’Ufficio del Segretario della Difesa.
Testare la tecnologia per l’uso nel mondo reale
Il varo dell’UMaine rappresenta un’ulteriore fase di sviluppo, non la fine della ricerca: “Non è un traguardo. Questa imbarcazione ha appena iniziato un nuovo percorso, venendo messa alla prova per valutarne l’idoneità alle acque dell’Atlantico, la sua capacità di resistere nel tempo e alle sollecitazioni. Questi aspetti devono essere valutati. Dobbiamo capire cosa significano e integrare queste informazioni nei nostri modelli” prosegue DeVries.
Passare da un prototipo di successo a un utilizzo diffuso richiederà che la tecnologia sia ripetibile, ispezionabile e accessibile. L’obiettivo non è sostituire i cantieri navali tradizionali o la manodopera specializzata, ma fornire un ulteriore strumento che possa ridurre la dipendenza da stampi specializzati, accelerare le modifiche di progettazione ed espandere la capacità produttiva.
Foto: Università del Maine
