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Il ruolo chiave dell’Additive Manufacturing nella corsa dei privati allo spazio

1 GIUGNO 2020

Di Giulia Marchisio, Roberto Angelini e Nicola Peverati

La camera di combustione del motore di Crew Dragon è stata stampata con un sistema di Additive Manufacturing metallico che utilizza l’Inconel, una superlega di Nichel che assicura ottime proprietà meccaniche anche a temperature molto elevate. L’utilizzo della stampa 3D ha contribuito a raggiungere l’obiettivo di Space X: ridurre i costi delle missioni spaziali. Se prendiamo in considerazione il programma Polar terminato nel 2008, per esempio, si è passati da 3947$/kg a 1930$/kg circa. Prendendo in considerazione lo Space Shuttle, anch’esso attivo fino a 10 anni fa, i costi sono addirittura ridotti di dieci volte.

La fabbricazione additiva, infatti, riduce gli sprechi di materiale e le attrezzature necessarie per produrre i pezzi, ma soprattutto permette di realizzare forme molto complesse. È quindi possibile ridisegnare le parti da produrre senza preoccuparsi della geometria, ma puntando esclusivamente alla riduzione del peso, e questo non riguarda solo il settore spaziale.

Crediamo che il trasferimento tecnologico tra diversi settori sia la chiave per la competitività: ecco come mai sosteniamo la formula di partnership pubblico-privata intersettoriale del nostro Competence Center, che tra i suoi consorziati conta anche Thales Alenia Space.

Abbiamo chiesto un contributo al direttore dell’Ingegneria per il Dominio Esplorazione e Scienza di Thales Alenia Space a proposito del ruolo dell’Additive Manufacturing nei loro progetti, in particolare sul Modulo di Servizio Europeo della navicella Orion, che, all’interno del progetto ARTEMIS della NASA, porterà i prossimi astronauti sulla Luna.

La crescente importanza dell’Additive Manufacturing trova riscontro anche nelle applicazioni in corso per il dominio Esplorazione e Scienza in Thales Alenia Space a Torino. In questi anni, oltre a verificare che quanto prodotto con le nuove tecnologie additive soddisfacesse i rigorosi requisiti di qualità, sono stati sviluppati anche modelli di costo per definire dove e quando ricorrere a queste tecnologie e quando preferirle alle soluzioni consolidate in alluminio/titanio e materiali composti. I vantaggi maggiori sussistono infatti quando vengono coinvolti processi di montaggio/assemblaggio complessi oppure quando si riescono ad evitare tempi di procurement dei materiali grezzi molto lunghi.
Oggi, dopo aver sperimentato la produzione di strutture per le protezioni meteoritiche, stiamo qualificando le taniche dell’acqua per il modulo di servizio lunare ORION MPCV. In parallelo, molto interessanti e promettenti sono gli studi in corso per effettuare le operazioni di additive manufacturing direttamente in orbita o sulla superficie della Luna o di Marte.

Roberto Angelini, Direttore dell’Ingegneria per il Dominio di Esplorazione e Scienza, Thales Alenia Space

In CIM4.0 stiamo lavorando per far sì che tale tecnologia sia accessibile e adottabile anche dalle PMI italiane ed europee, non solo da Elon Musk.

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