L’evoluzione della stampa 3D, assieme agli avanzamenti digitali trainati dall’IA, potrebbe avere un ulteriore sviluppo. Ne abbiamo discusso con Prusa, una delle aziende specializzate in dispositivi per la stampa additiva.
Le rivoluzioni sono spesso accompagnate dall’emergere di nuove tecnologie “disruptive”, che scuotono in maniera sostanziale il sistema in cui vengono impiegate. La stampa a caratteri mobili di Gutenberg impiegò relativamente poco tempo per dare il via alla nascita e allo sviluppo di un sistema di diffusione della cultura de dell’informazione senza precedenti.
L’invenzione della stampa 3D, quasi 40 anni fa, può essere definita una nuova rivoluzione? Di certo, l’evoluzione di questa tecnologia non si è fermata e i numeri lo dimostrano.
Un rapporto pubblicato nel 2023 dall’Ufficio Europeo dei Brevetti (EPO) mostra che l’innovazione nella produzione additiva, nota anche come stampa 3D, ha registrato un’impennata nell’ultimo decennio. Lo studio, Innovation trends in additive manufacturing, rileva che tra il 2013 e il 2020 le famiglie di brevetti internazionali relativi alle tecnologie di stampa 3D sono cresciute a un tasso medio annuo del 26,3%, quasi otto volte più velocemente rispetto a tutti i settori tecnologici messi insieme nello stesso periodo (3,3%).
“Con questo studio, stiamo adottando una prospettiva globale sulla rivoluzione della stampa 3D utilizzando i dati dei brevetti internazionali per riferire sulla portata e sulle implicazioni di questa tendenza tecnologica”, ha detto il Presidente dell’EPO António Campinos. “L’Europa si è assicurata quattro dei primi dieci posti per gli istituti di ricerca nell’innovazione della produzione additiva. Ciò fa ben sperare per il futuro, poiché i progressi tecnici in questo campo spesso derivano dalla ricerca d’avanguardia di queste istituzioni”.
In effetti, anche il mercato della stampa 3D è diventato sempre più diversificato. Mentre in passato i principali attori erano aziende ingegneristiche affermate, ora stanno emergendo anche molte start-up e aziende specializzate nella produzione additiva. In totale, dal 2001 sono state depositate in tutto il mondo più di 50.000 famiglie di brevetti internazionali (IPF) per le tecnologie di stampa 3D.
E c’è da immaginare che questa tecnologia, unitamente alle recenti rivoluzioni digitali trainate dallo sviluppo dell’intelligenza artificiale, possa attraversare un ulteriore step di evoluzione.
Una delle realtà che ha fatto della stampa 3D il proprio core business è Prusa Research, fondata come startup individuale nel 2012 da Josef Prusa, hobbista, creatore e inventore ceco, che oggi è diventata un’azienda da oltre 700 dipendenti e 10.000 stampanti vendute ogni mese in oltre 160 Paesi.
MIT Technology Review Italia ha discusso di questa possibile nuova rivoluzione con Andrea Galeazzi, Country Develompment Manager di Prusa.
Andrea, cosa ha significato questa invenzione per l’utente medio e per le aziende?
Le stampanti 3D hanno dato vita a una vera rivoluzione creativa e sono strumenti utili in ogni settore: consentono agli utenti domestici di trasformare facilmente le loro idee in oggetti tridimensionali personalizzati, come pezzi di ricambio, attrezzi su misura, miglioramenti per la casa… Inoltre, il processo creativo è divertente e coinvolgente, perfetto per stimolare la curiosità e la creatività attraverso le generazioni. Una stampante 3D è anche un assistente educativo inestimabile, capace di dare vita a concetti astratti, ed è uno strumento ideale per le start-up. Tuttavia, anche per le aziende consolidate, una stampante 3D è un potente strumento accessibile che può rivoluzionare i processi di produzione e ricerca, accelerando lo sviluppo, permettendo iterazioni flessibili e consentendo la produzione di componenti su richiesta. Alcune aziende, incluse le nostre, già utilizzano parti stampate in 3D nei loro prodotti, mentre altre stanno esplorando questa possibilità.
Il cuore delle stampanti è rappresentato dai chip. Come ha affrontato Prusa la crisi dei semiconduttori e come sta vivendo la disputa attuale sui chip tra Cina e Occidente?
Come molti altri, abbiamo subito la carenza di chip, sensori e altri componenti durante la crisi del COVID-19. Il nostro reparto acquisti ha esplorato ogni possibilità per trovare una fornitura di chip di qualità. Non è stato facile, e nonostante le affermazioni di vari rivenditori, non esistevano riserve segrete da scoprire. Per questo motivo, abbiamo deciso di cambiare mentalità e di ottimizzare pesantemente la nostra catena di approvvigionamento, puntando sull’autosufficienza e su fornitori locali. Facile a dirsi, meno a farsi: è un processo continuo. Un grande passo in questa direzione è stato aprire la nostra linea SMT, dove produciamo componenti su misura. Per questo motivo guardiamo con ottimismo alla futura espansione della produzione di chip e semiconduttori in Europa, discussa da molte aziende del settore, sperando che si realizzi davvero presto!
Quali sono gli ultimi sviluppi tecnologici nel settore? Su cosa sta lavorando Prusa?
Non molto tempo fa, la velocità di stampa è diventata l’argomento più discusso nella comunità internazionale della stampa 3D. Grazie ai progressi tecnologici e allo sviluppo software, abbiamo superato molti limiti che pensavamo fossero insormontabili. Tuttavia, siamo arrivati nuovamente a un punto in cui le stampanti 3D stanno raggiungendo i limiti hardware e fisici. Per questo motivo, ci stiamo concentrando principalmente sul miglioramento della qualità e dell’affidabilità delle nostre stampanti 3D, che sono i due principali punti di forza delle stampanti Prusa. Seguiamo anche la tendenza del “plug-and-print”, rendendo le nostre stampanti il più semplici e prive di ostacoli possibile. La stampa 3D non è ancora qualcosa che si può “prendere e usare”, ma ci stiamo avvicinando. Continuiamo a rilasciare nuovi aggiornamenti per le nostre stampanti 3D, sia hardware che software. Investiamo molte risorse per migliorare il nostro software come PrusaSlicer, considerato il miglior slicer della categoria, aggiungendo funzionalità innovative per migliorare l’esperienza e la qualità di stampa. Un vasto team sta anche lavorando su Printables.com per renderlo il miglior database di modelli 3D al mondo. Inoltre, stiamo esplorando e sviluppando nuovi materiali di stampa sotto il marchio Prusament, come PCCF con fibre di carbonio o Tungsteno caricato di metallo che può schermare le radiazioni. Aziende e istituzioni come il CERN o SpaceX lo utilizzano! Siamo incredibilmente orgogliosi del fatto che, quando si tratta di stampa multi-materiale, la Original Prusa XL è ancora l’unica stampante 3D che può stampare senza sprechi.
Come le nuove tecnologie innovative (IA, LLM, robotica, ecc.) possono essere impiegate anche nella stampa 3D?
L’intelligenza artificiale ha un enorme potenziale per accelerare e migliorare molti aspetti della stampa 3D: dalla generazione dei modelli all’ottimizzazione. Vari strumenti software l’hanno già adottata con successo (ad esempio Autodesk). Anche noi stiamo sperimentando l’IA, in particolare per il riconoscimento automatico degli errori di stampa, per evitare problemi come i “mostri di spaghetti”. Abbiamo anche dedicato un intero episodio del nostro podcast, Prusa Live, a questo argomento. Puoi scoprire di più ascoltandolo lì.
Quale sarà il prossimo passo nello sviluppo del settore? Quali sono i prossimi traguardi da raggiungere nelle attività di R&S dell’azienda?
Stiamo continuando a migliorare le nostre stampanti 3D e il software, sviluppando nuove funzionalità e macchine. Abbiamo recentemente lanciato un aggiornamento hardware per la Original Prusa MK4: con un nuovo sistema di raffreddamento avanzato e un ugello ad alto flusso, è diventata la MK4S. Abbiamo anche lanciato la nostra prima stampante 3D di livello industriale, la Prusa Pro HT90. Con questa linea, miriamo a sviluppare funzionalità e tecnologie avanzate che potranno poi essere implementate in altre stampanti e linee di prodotti. Ad esempio, il sistema di raffreddamento avanzato a 360 gradi della MK4S deriva dalle conoscenze acquisite lavorando sulla HT90. Anche lo sviluppo dei materiali offre molte possibilità, e scegliamo attentamente dove concentrare la nostra attenzione, spesso consultandoci con clienti di vari settori. Ma qualunque sia la nostra scelta, rimaniamo fedeli ai nostri valori fondamentali, quelli che rendono il marchio Prusa così rinomato: siamo affidabili, accessibili e pronti a supportare tutti i tuoi progetti.