Primo piano di una paletta con polvere metallica BÖHLER AMPO per additive manufacturing, utilizzata nei processi di produzione avanzata.
L’Additive Manufacturing trova impiego in ambito MotoGP grazie alla polvere BÖHLER E185 di voestalpine High Performance Metals Italia.
di Leo Castelli
La ricerca dell’eccellenza nelle prestazioni del motorsport passa attraverso l’innovazione dei materiali e dei processi produttivi. Un esempio concreto arriva dal progetto congiunto tra voestalpine High Performance Metals Italia, Gentilini Power Train, 3D4MEC e il centro di competenza START4.0, realizzato con il supporto dei fondi PNRR. Questa sinergia ha portato allo sviluppo di un albero a camme destinato alle massime competizioni motociclistiche, come MotoGP e Superbike, stampato in 3D con la polvere metallica per Additive Manufacturing BÖHLER E185.
Stoccaggio organizzato di polveri BÖHLER AMPO per additive manufacturing, a supporto di una supply chain efficiente e tracciabile.
BÖHLER E185: PROGETTATO PER LA STAMPA 3D
La scelta del materiale ha giocato un ruolo decisivo. BÖHLER E185 è un acciaio basso legato, attualmente in fase di brevettazione, progettato specificamente per l’Additive Manufacturing e ottimizzato per la tecnologia L-PBF (Laser Powder Bed Fusion). Grazie a questa soluzione e alla tecnologia di Additive Manufacturing, il progetto ha portato a risultati di grande rilievo. Il tempo di produzione è stato ridotto di oltre un mese, grazie all’eliminazione degli attrezzaggi tradizionali e alla produzione diretta da file.
L’ottimizzazione geometrica e l’impiego di un materiale ad alte prestazioni hanno permesso di ottenere un alleggerimento del 14% che non compromette la resistenza del pezzo: i test di laboratorio hanno confermato che le caratteristiche meccaniche dell’albero a camme stampato in 3D sono perfettamente equiparabili a quelle di un pezzo prodotto con le tecnologie convenzionali, migliorando la dinamica e la reattività del motore e garantendo l’affidabilità necessaria per un’applicazione critica come questa.
Processo di stampaggio di componenti complessi tramite tecnologia powder bed fusion, polvere metallica BÖHLER.
FLESSIBILITÀ PROGETTUALE E SOSTENIBILITÀ
L’impiego di un modello produttivo on demand ha portato a una riduzione fino al 90% del capitale immobilizzato, grazie a un magazzino più leggero e a una notevole diminuzione degli scarti. Un ulteriore beneficio è rappresentato dalla flessibilità progettuale che consente di realizzare componenti senza vincoli di geometria e di introdurre modifiche rapide tra un lotto e l’altro, un fattore decisivo nel mondo delle competizioni motociclistiche dove ogni singolo dettaglio può influire sulle performance in pista.
Infine, l’uso del materiale ha permesso di ridurre al minimo sprechi e rilavorazioni, favorendo una produzione più sostenibile e pienamente in linea con la stessa filosofia di voestalpine HPM Italia.
Prodotti BÖHLER AMPO: realizzati con energia rinnovabile, riciclabili al 100% e pensati per ridurre l’impatto ambientale.
BENEFICI IMMEDIATI IM AMBITO MOTOGP
Il risultato è stato immediato dopo l’adozione della polvere metallica: motori più efficienti e moto più reattive. Nella MotoGP alleggerire un componente interno significa migliorare l’accelerazione, la dinamica di guida e la risposta del propulsore alle sollecitazioni. Un peso inferiore si traduce direttamente in una gestione più efficiente delle masse rotanti e nella capacità del motore di adattarsi con precisione alle richieste del pilota.
Durante il funzionamento l’albero a camme è sottoposto a carichi meccanici elevati, vibrazioni continue e fenomeni di usura, e deve garantire prestazioni impeccabili anche in condizioni estreme. La stampa 3D apre la strada a geometrie complesse e personalizzazioni mirate che risulterebbero complicate da realizzare con i metodi produttivi tradizionali, consentendo di progettare componenti su misura per esigenze specifiche.
Nel mondo della MotoGP, dove la vittoria si decide sui dettagli più piccoli, l’ottimizzazione di ogni singolo componente diventa strategica per incrementare le prestazioni, il controllo e l’efficienza globale del sistema.
“La collaborazione con Gentilini Power Train, START4.0 e 3D4MEC ha confermato le potenzialità della polvere BÖHLER E185. La combinazione tra resistenza meccanica, tenacità e ottimizzazione per la stampa 3D ci ha permesso di rispondere a requisiti stringenti in un contesto complesso come quello del motorsport. I risultati ottenuti dimostrano l’efficacia della nostra proposta tecnologica e ne aprono la replicabilità in altri ambiti industriali ad alte prestazioni”, afferma Emanuele Goffo, Business Developer Manager di voestalpine High Performance Metals Italia.
Vista dell’area produttiva di voestalpine BÖHLER Edelstahl GmbH & Co KG.
CARATTERISTICHE DELL’ACCIAIO BÖHLER
La composizione chimica della polvere sviluppata da voestalpine HPM Italia consente la produzione di componenti complessi, caratterizzati da elevata tenacità e resistenza meccanica, anche in condizione “as printed”.
L’E185 raggiunge prestazioni che molti acciai convenzionali non ottengono nemmeno dopo trattamenti termici:
- 1.120-1.220 MPa di carico di rottura;
- 1.000-1.100 MPa di carico di snervamento;
- 13-17% di allungamento;
- 36-38 HRc di durezza.
Particolarmente rilevante è la tenacità Charpy V in condizione “stampato”, che può raggiungere fino a 150 J, garantendo una resistenza agli urti eccezionale per un materiale stampato. I valori di resistenza e durezza (fino a 1.420 MPa e 45 HRc) aumentano dopo il trattamento termico e rendono l’E185 adatto anche a componenti ad alta sollecitazione.
UN VIDEO DEDICATO AL PROGETTO
I risultati e i dettagli del progetto sono stati approfonditi durante un webinar tecnico, ora disponibile in versione integrale sul canale YouTube di voestalpine HPM Italia. Per visualizzare la registrazione completa: https://www.youtube.com/watch?v=3oqw9aZ70Dc. ©TECNELAB
L’impianto di produzione BÖHLER AMPO consente una produzione di polveri flessibile e orientata al cliente.
