Le applicazioni dell’Additive Manufacturing nel settore biomedicale sono state indagate attraverso la collaborazione con l’azienda Rehateam di Paese (Tv). Rehateam è una ditta leader nella produzione di carrozzine per disabili di alta fascia, che punta all’estetica e alla leggerezza del prodotto per essere competitiva nel mercato.
In particolar modo l’apporto che l’additive manufacturing può dare in questa branca del settore biomedicale è stato investigato in due diversi casi di studio: la rivisitazione in chiave AM del supporto V-DESIGN in alluminio, che collega il telaio della carrozzina alle le ruote piroettanti frontali, e nello studio del supporto a saldare delle forcelle.

Tradizionalmente, pezzi di una certa complessità geometrica come questo sono ottenuti per pressofusione ed in seguito ripresi all’utensile per raggiungere le tolleranze geometriche richieste. Ciò necessita chiaramente di uno stampo per colata, in questo caso due poiché sussiste sia il braccetto destro che il sinistro, che risulta essere costoso ed economicamente difficile da giustificare se il numero di pezzi da produrre è limitato.

Tali limiti possono essere avvallati dall’additive manufacturing: non solo gli stampi diventano superflui ma si può anche giocare sulla geometria dato che le barriere costruttive imposte dalle lavorazioni tradizionali vengono abbattute. In questo particolare caso si è deciso di alleggerire al massimo il pezzo senza sacrificare la resistenza meccanica dello stesso. La tecnologia AM ha infatti permesso di svuotare il pezzo rimpiazzando il bulk centrale con una struttura trabecolare irrigidente e lasciando una pelle sottile. È stato inoltre possibile realizzare un campione AM in lega di titanio, materiale più performante, che permette un’ulteriore riduzione dello spessore della pelle con un ulteriore risparmio in termini di massa.

Il secondo caso di studio è relativo alla fabbricazione del supporto forcella delle ruote piroettanti anteriori: si tratta un componente tubolare a sezione variabile in lega di alluminio che l’azienda ottiene mediante idroformatura. Tale componente è poi collegato al telaio della carrozzina mediante saldatura.

Nonostante l’idroformatura consenta l’ottenimento di strutture complesse, il principale svantaggio è ancora una volta l’elevato costo degli stampi che la rende una tecnologia economicamente poco competitiva per tirature molto limitate e insostenibile per la prototipia. L’AM in questo caso permette una semplice risoluzione al problema dato che il supporto in questione può essere “costruito” direttamente a partire da polveri di lega di alluminio senza ricorrere a stampi. In più la tecnologia additiva permette di ridurre lo spessore della parete pur lasciando inalterata la rigidezza del componente grazie al ricorso a strutture trabecolari impossibili da realizzare con tecnologie tradizionali. Queste strutture, occupando il volume interno del braccetto, risultano invisibili dall’esterno e dunque non compromettono l’estetica del componente. Il manufatto ottenuto è inoltre perfettamente interscambiabile con il pezzo originale idroformato dato che risulta ugualmente saldabile ed esteriormente ha stessa geometria e tolleranze.

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