La stampa 3D di Formlabs insieme a Velettrica per una navigazione più green

3DiTALY ha utilizzato le stampanti e i materiali dell’azienda per realizzare alcuni componenti per un prototipo funzionante del sistema di propulsione elettrica e ricarica ad alta efficienza per barche a vela progettato da Velettrica

La stampa 3D oggi può disporre di materiali sempre più avanzati che garantiscono soluzioni efficienti ed economiche anche in ambienti estremi, come i cieli, lo spazio e quello subacqueo. Grazie alle stampanti e ai materiali Formlabs, 3DiTALY, ha stampato in 3D alcuni componenti per un prototipo funzionante del motore SAIL-POD 25 sviluppato dalla start-up Velettrica che si propone di rendere meno inquinante la navigazione.

Navigare in modo green

Velettrica è una start-up innovativa italiana nata nel 2021 dal sogno dell’imprenditore e velista Roberto Baffigo, che ha sperimentato come navigare a tutto green durante le vacanze con la sua famiglia. La sua missione è sviluppare sistemi di propulsione ad alta efficienza energetica, alimentati principalmente da fonti rinnovabili.

La tecnologia innovativa di Velettrica consiste in un’elica multifunzione con sistema di controllo elettronico, progettata con un nuovo approccio biomimetico (l’elica è stata modellata seguendo le forme delle pinne dello squalo balena). Quando l’elica non è in funzione, le pale si chiudono in una posizione a forma di fiore che riduce al minimo la resistenza con l’acqua. L’intero progetto si basa sullo studio di alternative ai sistemi di propulsione commerciale e sulla ricerca del massimo equilibrio con l’ambiente. L’efficienza energetica è infatti la priorità per ciascun elemento del sistema di propulsione.

Il prototipo del motore

Il motore sviluppato nel progetto Velettrica si chiama SAIL-POD 25: è un sistema di propulsione elettrica e ricarica ad alta efficienza per barche a vela, con elica pieghevole e a passo variabile. Facile da installare, non occupa spazio all’interno della barca ed è esente da inquinamento e manutenzione. Progettato in Italia, non provoca rumore, vibrazione e calore.

3DiTALY ha stampato in 3D alcune delle componenti per un prototipo funzionante del motore e per farlo ha combinato più materiali e più tecnologie di stampa. Per la realizzazione dell’anima delle pale dell’elica si è scelto di usare la stampante Formlabs a Sinterizzazione Laser Selettiva Fuse 1 e il materiale Nylon 12 Powder: una termoplastica che, grazie all’elevato carico di rottura e alla stabilità ambientale, è adatta a produrre assemblaggi complessi e componenti resistenti, con un assorbimento d’acqua minimo.

Il primo prototipo del mozzo dell’elica per i test a secco, data la sua estrema complessità di forma, è stato invece prodotto usando la stampante stereolitografica Formlabs Form 3L e la Grey Resin, che offre un elevato livello di dettaglio, una finitura superficiale liscia e opaca e proprietà meccaniche ottimali.

Il valore aggiunto della stampa 3D

La stampa 3D è stata scelta per i molteplici vantaggi che offre: la possibilità di realizzare prototipi rapidi in meno di 24 ore; la riduzione dei costi fino al 90% rispetto alla lavorazione meccanica; la facilità con cui è possibile produrre componenti complesse come eliche, giranti e pale di turbine per attrezzature subacquee; la possibilità di utilizzare materiali avanzati per garantire resistenza al fuoco, riduzione delle emissioni tossiche e resistenza alla corrosione; la produzione su richiesta, che consente ai progettisti di ottenere parti esattamente quando e dove sono necessarie, riducendo costi di stoccaggio, rischi di sovrapproduzione e impatto ambientale, favorendo l’efficienza e la sostenibilità.

Dal prototipo al sistema reale

Il prototipo ha permesso di effettuare i test a secco prima delle prove presso la Vasca Navale INM (C.N.R.) e il laboratorio C-PED dell’Università di ROMATRE – Dipartimento di Ingegneria Civile, Informatica e Tecnologie Aeronautiche, e grazie ai dati raccolti su di esso è stato possibile ottimizzare ogni componente e costruire il nuovo Sail-pod da 25Kw pronto per la produzione in serie. Le attività di ricerca e sviluppo di Velettrica mirano ad applicare questa tecnologia alle nuove navi mercantili a vela e al settore emergente degli aerei VTOL per il futuro trasporto urbano.

“Sebbene il settore navale abbia adottato la stampa 3D con ritardo rispetto ad altri settori, si prevede che entro il 2030 i componenti stampati in 3D sulle imbarcazioni diventeranno la norma, secondo i ricercatori. La stampa 3D nella produzione di imbarcazioni permette la possibilità di creare componenti personalizzati con flessibilità, velocità e minimo spreco di materiali, contribuendo a ridurre i costi complessivi”, ha dichiarato Carlo Mariella di 3DiTALY, che ha aggiunto: “La stampa 3D offre inoltre nuovi approcci alla costruzione navale, superando le tecniche tradizionali e migliorando l’efficienza nella produzione, grazie alla capacità di creare componenti monolitici e sostituire facilmente quelli danneggiati”.

“Il team Ricerca e Sviluppo di Formlabs lavora costantemente per ampliare sempre più la gamma di materiali, che a oggi ne conta oltre 40 fra SLA e SLS, e aumentare così le possibili applicazioni e permettere di realizzare quella che fin dall’inizio è stata la mission dell’azienda: rendere la stampa 3D accessibile a tutti consentendo a chiunque di produrre qualsiasi cosa”, ha affermato Marco Zappia, Channel Sales Manager per l’Italia di Formlabs. “Siamo molto felici di vedere che, insieme al nostro partner 3DiTALY, le nostre tecnologie abbiano potuto supportare Velettrica nel loro percorso verso nuove soluzioni per una navigazione sempre più attenta all’ambiente”.

 

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