Resistenza, Leggerezza, Versatilità – Droni & stampa 3D
Stampa 3D industriale per il settore Droni
I droni di nuova generazione (o UAV, Unmanned Aerial Vehicles) stanno trasformando profondamente settori chiave come la sorveglianza, le ispezioni industriali, l’agricoltura di precisione e la logistica.
Parallelamente, la stampa 3D si è affermata come una tecnologia chiave per innovare la produzione industriale. Permette infatti di creare numerosi componenti complessi in tempi brevi, riducendo sprechi e costi rispetto ai metodi tradizionali.
L’additive manufacturing rappresenta un cambio di paradigma per i produttori. La possibilità di creare geometrie complesse senza vincoli di stampi e con ridottissimi sprechi rende questa tecnologia perfetta per un settore che richiede agilità, precisione e innovazione continua.
Perché l’additive manufacturing è perfetto per la produzione di droni?
Implementare la stampa 3D nella produzione in serie di droni porta numerosi vantaggi, che toccano sia gli aspetti ingegneristici sia quelli economici e produttivi:
- Riduzione del peso e aumento delle prestazioni Grazie all’ottimizzazione topologica, è possibile rimuovere materiale dove non serve, riducendo significativamente il peso senza compromettere la resistenza. Meno peso significa più autonomia, efficienza e manovrabilità, specialmente quando i droni devono coprire lunghe distanze o trasportare sensori. Dopo avremo modo di vedere un caso studio a riguardo.
- Design complessi e libertà progettuale L’additive permette di produrre pezzi in un solo componente, anche con forme organiche, reticolari o cave, difficili da ottenere in altro modo. Questo elimina giunzioni e assemblaggi, semplificando la produzione e migliorando la funzionalità.
- Personalizzazione estrema Ogni funzione richiede un drone diverso e con la stampa 3D si possono personalizzare rapidamente supporti, carrelli, alloggiamenti per sensori, adattandoli alle esigenze specifiche, anche in lotti unici.
- R&D Accelerato Dal file CAD al componente in pochi giorni. I progettisti possono testare, modificare e rilanciare versioni in tempi record, riducendo drasticamente il time-to-market.
- Produzioni flessibili anche su piccoli volumi Per molti produttori di droni, i numeri non giustificano stampi o attrezzature. L’additive rende accessibile anche la produzione in piccola scala o su richiesta.
- Efficienza e sostenibilità La stampa 3D utilizza solo il materiale necessario. Riduce sprechi, semplifica la logistica e favorisce una filiera più snella e responsabile. E’ possibile scegliere per i propri progetti materiali CarbonReduced, come ad esempio il Pa2200, oppure bio-based, come il PA11, per migliorare le performance di sostenibilità.
Perché proprio l’SLS?
Tra le tecnologie additive, la sinterizzazione laser selettiva (SLS) si distingue per qualità, precisione e affidabilità nella produzione industriale e per l’ampio portfolio materiali.
- Geometrie complesse senza supporti La polvere non fusa sostiene il pezzo durante la stampa, consentendo forme articolate, sottosquadri, condotti interni, reticoli di alleggerimento. Si possono realizzare strutture unibody con funzionalità integrate: guide cavi, sedi filettate, attacchi, tutto in un unico passaggio.
- Volumi di stampa extra-large Prototal ha la capacità tecnologica di produrre 2000 unità al giorno grazie a sistemi SLS di grande formato (fino a 700×380×580 mm). Le unità di dimensioni ridotte sono processate in batch per ottimizzare la produttività e garantire una qualità uniforme. Le unità di grandi dimensioni, invece, possono essere stampate in un unico blocco monolitico.
- Materiali ad alte prestazioni I droni operano spesso in ambienti ostili. L’ SLS supporta materiali tecnici leggeri e resistenti: ideali per resistere a calore, urti, vibrazioni, umidità.
I Materiali migliori SLS per la produzione di Droni
Il Gruppo Prototal offre una vasta gamma di materiali, ma per il settore dei droni, i seguenti si distinguono per le loro proprietà specifiche e prestazioni superiori:
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- Hyper-light Carbon Un materiale composito a base di poliammide 12 rinforzato con fibra di carbonio e sfere cave di vetro, progettato per applicazioni che richiedono un eccellente rapporto resistenza-peso. La sua densità estremamente ridotta (0,82 g/cm³) permette non solo di alleggerire i componenti, ma anche di realizzare parti galleggianti, ideali per applicazioni nautiche o UAV anfibi. Grazie alla resistenza alla trazione (50 MPa) superiore a quella di materiali standard come il PA2200 e a una finitura superficiale precisa e uniforme. Hyper-light Carbon viene lavorato con estrema precisione sulle stampanti EOS P770, permettendo la produzione di componenti monolitici di grandi dimensioni.
- PA2210 Flame Retardant Basato su PA2200 ma arricchito con un additivo autoestinguente privo di alogeni, il PA2210 FR è la scelta ideale per ambienti critici come l’aerospace e il motorsport. È conforme agli standard UL 94 V-0 per spessori superiori a 2 mm, alla normativa FMVSS 302:1991 per gli interni auto USA e dispone della certificazione Blue Card per la stampa 3D. Le sue proprietà autoestinguenti sono cruciali per ridurre il rischio di propagazione delle fiamme, fondamentale per applicazioni in cui la sicurezza antincendio e la resistenza agli agenti chimici sono requisiti imprescindibili.
- PA2200 CarbonReduced PA2200 è il materiale “workhorse” della stampa 3D SLS: un nylon tecnico versatile, resistente e certificato per la biocompatibilità e il contatto alimentare. La sua versione CarbonReduced mantiene tutte le caratteristiche meccaniche note del PA2200, ma con un impatto ambientale inferiore del 45% in termini di CO₂. Grazie al suo profilo equilibrato e alla qualità estetica delle superfici, PA2200 CarbonReduced è perfetto per combinare sostenibilità, precisione e funzionalità.
CODRONE – Ispezione aerea autonoma
La startup danese CODRONE sviluppa droni autonomi per ispezione e sorveglianza senza pilota. Nello sviluppo del primo prodotto Aluco, si è subito evidenziata l’inadeguatezza dei metodi tradizionali per soddisfare requisiti di robustezza, leggerezza e geometria avanzata. Grazie alla stampa SLS, Prototal Dk ha affiancato CODRONE nel creare prototipi funzionali e passare direttamente alla produzione finale, ottenendo:
- Gusci leggeri e robusti per elettronica e sensori;
- Riduzione del numero di parti e semplificazione dell’assemblaggio;
- Minori tempi e costi di sviluppo.
“Con la stampa 3D industriale possiamo passare direttamente dal prototipo alla produzione finale. La qualità e la finitura dei componenti forniti da Prototal sono estremamente elevate.” Kristian Husum Laursen, CEO di CODRONE
Telaio di Drone Alleggerito
Il progetto è iniziato con una fase di ottimizzazione strutturale, in cui un software ha analizzato i carichi, i vincoli e le condizioni operative a cui il telaio sarebbe stato sottoposto in volo. Il risultato è stata una geometria organica, ridotta all’essenziale, che impiega solo il materiale necessario per garantire resistenza e stabilità.
Per la produzione è stata scelta la tecnologia SLS e un materiale composito a base di poliammide e fibra di carbonio (PA603CF), selezionato per le sue proprietà meccaniche avanzate, la leggerezza e la resistenza termica.
Il risultato? Un telaio più leggero del 50% rispetto all’equivalente in alluminio, con prestazioni meccaniche migliorate e una maggiore capacità di assorbire le vibrazioni. Leggi tutto l’articolo qui.
Grazie alla sua integrazione verticale, il Gruppo Prototal accompagna i clienti lungo tutto il percorso: dal primo prototipo fino alla produzione seriale. Se i volumi crescono, la produzione può essere trasferita allo stampaggio a iniezione senza cambiare fornitore.
L’additive manufacturing è uno strumento che diventa parte della strategia produttiva.
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Prototal Group è il più grande fornitore di servizi di stampa 3D, tooling e stampaggio a iniezione nel Nord Europa. Con un team altamente specializzato e tecnologie avanzate, il gruppo supporta aziende di diversi settori, dall’automotive al medicale, fornendo soluzioni di prototipazione rapida e produzione in serie. Prototal Prosilas rappresenta la divisione italiana del gruppo, con una forte esperienza nella sinterizzazione laser selettiva (SLS) e nelle tecnologie più avanzate per la manifattura additiva.