Volare in additivo con il progetto AssoAviation di The3DGroup

Unisce sapienza artigianale e moderna tecnologia additiva il progetto corale AssoAviation portato avanti dalle aziende di The3DGroup per la realizzazione di un aereo autoprodotto con componenti ottenute con stampa 3D. Il mondo degli aerei autoprodotti è una nicchia che conta però grandi appassionati, che in genere acquistano le componenti per poi assemblarle.

Il progetto di The3DGroup fa un passo oltre e punta a ingegnerizzare e costruire direttamente tutte le componenti possibili con le tecnologie additive a disposizione. L’idea alla base nasce dalla passione per il volo di Vito Zaccaria e Claudio Pavan di SolidEnergy, che con il loro entusiasmo hanno contagiato in poco tempo anche  il Presidente di The3DGroup Roberto Rizzo, a sua volta ingegnere aerospaziale che da studente aveva scelto la strada della progettazione tridimensionale proprio dopo aver visto gli studi per la realizzazione del primo Boeing 737.

Tutte le aziende del Gruppo sono coinvolte a vario titolo nel progetto: SolidWorld per la progettazione delle componenti e la flow simulation, SolidCam Italia per le simulazioni CAM e la fresatura delle componenti e gli stampi, Tecnologia&Design, Technimold, Cad Manager ed Energy Group per la prototipazione e la stampa 3D in FDM, Polyjet e metallo, Design Systems per la progettazione generativa con Catia, SolidEngineering per la simulazione in realtà virtuale, e SolidEnergy per la scansione e l’ingegnerizzazione dell’intero progetto.

La realizzazione dell’aereo parte dalla maestria artigianale di Aurelio Perillo, considerato un esperto del settore, che ha realizzato la fusoliera di un biposto in legno di abete. Il materiale ha la caratteristica fondamentale dal punto di vista ingegneristico di non soffrire di fatica, potendosi piegare e stressare più volte senza che si spezzi. L’artigianalità di ieri viene quindi integrata dall’artigianalità del ventunesimo secolo, dalla capacità di progettare e sviluppare pezzi unici, non più manualmente ma con il supporto della stampa 3D e di tecnologie innovative. Nuovi materiali, a cominciare dal carbonio, si affiancano alle proprietà del legno, completando la fusoliera con componenti realizzate in materiali compositi in fibra di carbonio, che offrono alte prestazioni meccaniche ma con una leggerezza estrema. SolidWorks Simulation è stato impiegato per lo studio FEM, l’analisi della resistenza dei meccanismi interni e il modo in cui tutte le componenti, sia separatamente che insieme, reagiscono alle forze in gioco. Nello studio dell’aereo è stata quindi applicata la CFD di Flow Simulation per simulare il flusso dei fluidi, il trasferimento termico e le variazioni di pressione in tutte le situazioni possibili.

SolidWorks Electrical verrà invece impiegato per la progettazione della parte dei comandi e l’integrazione con tutti gli elementi elettronici. Per andare a comporre i vari pezzi sono state realizzate, sempre con la stampa 3D, anche diverse dime di incollaggio: come avviene per molti clienti, progettazione e stampa servono non solo a ripensare il prodotto finito ma anche come ausilio alla progettazione in funzione di nuovi prodotti o necessità. Infine, gli scanner tridimensionali Hexagon servono al controllo qualitativo su tutte le componenti.

AssoAviation rappresenta un’opportunità di studio di soluzioni innovative, conoscenze che si potranno trasferire in future applicazioni per i clienti. È il caso ad esempio del sistema di retroazione del carrello: è stato progettato e realizzato in stampa 3D con tecnologia FDM utilizzando il Nylon Carbon Fiber. L’esigenza era sollevare un peso di 30 kg, ma gli stress test sono arrivati fino a 160kg senza rompere il pezzo. Altro esempio significativo è la luce dell’ala, progettata ad hoc, realizzata con tecnologia polyjet e poi cromata per dare un effetto specchiato come succede per i fanali delle automobili.

Il progetto è iniziato circa due anni fa e l’obiettivo è il primo decollo ufficiale nella primavera 2020.