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Superfici Stampe Smart Wheel

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Paolo Nazzaro, co-fondatore di Superfici a La Spezia, Italia, ha impressionato i partecipanti all'IBEX dello scorso anno con la sua profonda conoscenza della tecnologia di stampa 3D per applicazioni marine.

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Dopo aver riconfigurato la sua azienda per aiutare nella produzione di dispositivi di protezione individuale (DPI) durante la pandemia del coronavirus, che ha colpito duramente l'Italia all'inizio del 2020, Nazzaro ha presentato un nuovo intrigante design del volante chiamato Smart-Wheel. È dotato di un display multifunzione integrato (MFD) al centro. Lavorando con Raymarine, Nazzaro e i suoi colleghi Federico Salvatori, il progettista del volante, Davide Telleschi, e Guido Zannoni, hanno dato un nuovo sguardo a tutte le fasi del processo e hanno deciso che un cambiamento radicale era il modo migliore per andare avanti.

In primo luogo, hanno usato un nuovo approccio alla modellazione 3D, chiamato progettazione generativa, un processo iterativo che nelle sue parole "cambia completamente il classico metodo CAD [fornendo] molteplici output leggeri e dando al progettista la possibilità di scegliere il modello migliore tra diverse alternative" Mentre un processo creativo tradizionale vede tipicamente un designer sviluppare un'idea con capacità di calcolo spesso limitata, la progettazione generativa utilizza il cloud computing per produrre diverse alternative contemporaneamente. L'impostazione è diversa, perché oltre ai limiti dimensionali convenzionali, per sviluppare un prodotto migliore è necessario considerare anche i vincoli fisici e le forze.

"Nel caso del volante, il nuovo design sarà più leggero e più forte, grazie all'algoritmo, che produce forme e collegamenti inaspettati tra ogni vincolo", ha spiegato Nazzaro. "Per questo progetto abbiamo utilizzato Autodesk Fusion 360 e il suo algoritmo. Si basa su un organismo monocellulare chiamato Physarum polycephalum, che può sviluppare il modo più efficiente e a risparmio energetico per [accedere a sostanze nutritive salvavita]. Questa capacità e la sua applicazione nel mondo del design ci ha affascinato, soprattutto perché ora i design si stanno avvicinando più che mai a una forma più naturale"

Ispirato dal settore automobilistico e aerospaziale

Anche il volante Superfici ha tratto ispirazione dal settore aeronautico e automobilistico (ad esempio, i volanti delle auto da corsa di Formula 1), che cercano soluzioni leggere, mettendo i comandi a portata di mano dell'operatore. Nazzaro dice che la sua azienda vuole studiare come queste tecnologie possano cambiare il design marino, ad esempio influenzando il peso e le caratteristiche di planata delle piccole imbarcazioni. Gli italiani vogliono anche esporre gli utenti a forme ed esperienze tattili diverse, influenzate dal furgone concept Volkswagen Type 20, una strana creatura che all'esterno sembra un furgone VW vintage del 1962 ma che racchiude sotto il cofano una tecnologia molto cool: una batteria da 10 kWh e un motore elettrico che produce l'equivalente di 120 cv e 173 lb-ft di coppia, più l'identificazione biometrica e un assistente digitale integrato.

Per la produzione, gli ingegneri di Superfici si sono concentrati sulla stampa 3D, perché conoscono bene il processo e perché ha permesso loro di produrre facilmente le forme e i sottosquadri necessari. I filamenti 3D che usano come materiale di stampa hanno ora caratteristiche meccaniche migliori, "quindi è stata anche la soluzione più conveniente", ha detto Nazzaro. Superfici esplora anche una serie di altre tecnologie di produzione, tra cui la fabbricazione di filamenti in continuo (CFF), la sinterizzazione laser selettiva (SLS) e la stampa dei metalli.

Integrazione di un MFD Raymarine

L'obiettivo era quello di progettare un dispositivo che unisse tutti i vari ingressi (radar, sonar, GPS e sistemi di intrattenimento potenziati) e li fondesse in un oggetto più piccolo come un volante, che è sempre stato l'interfaccia meccanica primaria tra l'operatore e il veicolo. La logica è stata la semplificazione, in quanto un numero maggiore di strumenti viene collocato sulle imbarcazioni e collegato senza fili a un display touch-screen nel pozzetto; questo offre idealmente anche un percorso per l'integrazione della cosiddetta Internet delle cose (IoT), che si sta già muovendo a bordo di molte imbarcazioni. Per combinare l'interfaccia meccanica (il volante stampato in 3D) con quella elettronica (l'MFD), Superfici ha scelto il Raymarine Axiom 7 MFD.

Oltre a soddisfare la ricerca della convenienza, come potrebbe un volante intelligente rendere migliore la navigazione? "Avere una soluzione leggera e poco ingombrante è importante, soprattutto se si considerano le piccole imbarcazioni", ha risposto Nazzaro. "Lasciando un po' di spazio in più condiviso tra le diverse aree e gli usi, il piano di coperta può essere completamente modificato". Questo porta a un nuovo concetto di yacht design più ecologico. Per esempio, una barca leggera può migliorare le prestazioni di un motore elettrico" E barche più efficienti con meno emissioni sono meno dannose per l'ambiente.

Stampa con ABS Pro Filament

Infine, per stampare il prototipo della loro smart wheel, Nazzaro ha detto che il team ha scelto il filamento ABS Pro, una soluzione chimica potenziata per una stampa più facile e con caratteristiche meccaniche migliori rispetto all'ordito standard senza ABS, una migliore adesione degli intercalari, un'affidabile adesione al letto (al vetro, al nastro e ad altri adesivi), una migliore resistenza ed estetica e una resistenza alle alte temperature fino a 97°C (206,6°F). La velocità di deposito predefinita era di 60 mm (2,36") al secondo con il 15% di riempimento (gli elementi più piccoli sono riempiti) e cinque perimetri. Tra i parametri di Autodesk Fusion 360, la funzione dell'angolo di sbalzo è stata particolarmente preziosa, in quanto rende il modello amichevole per la stampa 3D, riducendo al minimo il tempo e il materiale.

A partire da questo scritto, Superfici ha detto che lo studio sta lavorando ad un progetto preliminare per una nuova nave che includerà la Smart-Wheel.

Superfici, Via Valdilocchi, 2, 19126, La Spezia (SP), Italia, tel: +39 0187 199 9659.