L’adozione delle tecnologie additive nel settore industriale apre nuove prospettive progettuali e produttive per i componenti oleodinamici.
L’additive manufacturing (AM), comunemente nota come stampa 3D, rappresenta una delle innovazioni più significative degli ultimi decenni nel campo della produzione industriale.
Il principio fondamentale di questa tecnologia consiste nel costruire oggetti tridimensionali mediante la deposizione successiva di strati di materiale, anziché attraverso processi sottrattivi o di deformazione plastica come la lavorazione per asportazione di truciolo, la fusione o la forgiatura.
Questo approccio consente di realizzare componenti con geometrie complesse, ottimizzate in termini di peso, resistenza e funzionalità, difficilmente ottenibili con le tecniche convenzionali.
Pompe, valvole, distributori, collettori e corpi di attuatori possono essere ripensati in chiave “additiva”, integrando funzioni, riducendo il numero di giunzioni e migliorando la gestione dei flussi interni.
La libertà geometrica offerta dalla stampa 3D consente infatti di realizzare condotti interni curvilinei, reticoli strutturali e camere di dissipazione che riducono le perdite di carico e migliorano l’efficienza complessiva del sistema idraulico.
Il passaggio alla manifattura additiva dei componenti oleodinamici
Nella produzione tradizionale dei componenti oleodinamici, i processi di lavorazione meccanica partono da un semilavorato pieno (generalmente acciaio o ghisa) che viene progressivamente sagomato mediante operazioni di tornitura, fresatura e foratura.
Tale sequenza, pur garantendo elevate precisioni dimensionali, comporta elevati sprechi di materiale e lunghi tempi di lavorazione, soprattutto per componenti complessi come i corpi valvola o i collettori multipli. Inoltre, la necessità di realizzare canali di passaggio per i fluidi spesso obbliga all’impiego di più elementi assemblati e sigillati, aumentando i punti potenziali di perdita o di guasto.
Con la manifattura additiva, la logica si ribalta: il pezzo viene “costruito” applicando materiale solo dove serve, con precisioni variabili a seconda dei processi impiegati e senza materiale in eccesso.
È inoltre possibile integrare all’interno della struttura stessa alcuni elementi funzionali che, in un approccio convenzionale, richiederebbero componenti separati o lavorazioni aggiuntive.
In questo modo si riduce la massa complessiva, si ottimizzano i percorsi del fluido e si aumenta la robustezza strutturale grazie alla continuità del materiale. Il risultato è un componente più leggero, efficiente e spesso più affidabile.
Uno dei fattori più promettenti dell’AM è la possibilità di integrare le funzioni fluidiche e meccaniche nello stesso design o nello stesso componente. Per esempio, una pompa a pistoni può essere realizzata comprendendo condotti interni a geometria complessa, magari elicoidale, studiati per migliorare la lubrificazione e ridurre la turbolenza del flusso; una valvola proporzionale può incorporare alloggiamenti ottimizzati per sensori di pressione o temperatura, migliorando il controllo del sistema.
L’approccio additivo consente inoltre ulteriori vantaggi, quali la riduzione del peso dei componenti oleodinamici, mediante strutture reticolari interne, senza compromettere la resistenza meccanica complessiva, l’eliminazione di lavorazioni secondarie come forature profonde o raccordi complessi, integrandole direttamente nel modello CAD.
Ancora, il miglioramento della dissipazione termica, grazie a geometrie interne più efficaci nella gestione del flusso del fluido e nella conduzione del calore, oppure la produzione in tempi ridotti di prototipi funzionali o piccole serie, con vantaggi evidenti nella fase di sviluppo di nuovi prodotti.
Dal punto di vista della progettazione industriale, l’AM permette di superare i limiti imposti dalle lavorazioni meccaniche convenzionali. SI tratta, infatti, di Design for Additive Manufacturing (DfAM), ovvero dell’approccio progettuale specificamente orientato a sfruttare appieno le potenzialità dei processi additivi, in termini di riduzione dei tempi macchina e ottimizzazione delle geometrie.
