La manifattura digitale industriale di Dragonfly

Alcuni membri del team di Dragonfly.

Riccardo Profumo, AM Advisor di Dragonfly, ci racconta come è nato e come si è evoluto il service nato da un’esperienza di trasformazione digitale durata tre anni e poi confluita nell’attuale struttura.

Riccardo Profumo, AM Advisor di Dragonfly.

Dragonfly è una innovativa azienda italiana, fondata nel 2015, dedicata alla manifattura digitale, in termini di sperimentazione e adozione delle tecnologie di Stampa 3D industriale (dai metalli alla micro-stampa elettronica), sia per la produzione in serie che per la produzione digitale di parti di ricambio aerospaziali. Dragonfly nasce da una significativa esperienza di trasformazione industriale (durata tre anni), legata alla introduzione di impianti additivi e industrializzazione del processo per la produzione seriale di parti meccaniche presso un importante gruppo aerospaziale a livello mondiale.

In breve, dal 2014 al 2016 abbiamo accompagnato l’azienda dalla strategia iniziale alla produzione seriale certificata di parti meccaniche critiche in leghe metalliche (alluminio, acciaio e titanio).

Già i primi investimenti di Dragonfly si sono concentrati sullo sviluppo delle specifiche competenze di progettazione “additiva”, in modo da consentire la riprogettazione di parti esistenti e lo sviluppo di componenti con prestazioni migliorate (non realizzabili con le tecnologie tradizionali). La prima riprogettazione di rilievo è stata l’alleggerimento del 60% di una componente alare, realizzata attraverso specifiche piattaforme software (Autodesk – Within) per lo sviluppo di strutture “lattice” (trabecolari), realizzabili esclusivamente attraverso la stampa 3D.

Dragonfly si è sviluppata rapidamente anche attraverso partnership in settori strategici quali l’aeronautica, il motorsport e l’elettronica e con investimenti in nuovi impianti di manifattura additiva dei metalli e stampa 3D elettronica e sensori (tecnologia Aerosol Jet Printing). Così facendo, nel corso dell’ultimo anno, Dragonfly ha consolidato il suo ruolo di servizi integrati per le aziende che intendono affrontare seriamente il tema dell’Additive Manufacturing, o nel senso più ampio della manifattura digitale.

Dragonfly è una azienda certificata EN 9100 per la progettazione e la produzione di componenti con tecnologie additive, focalizzata sia sullo sviluppo di nuovi prodotti con migliori performance, sia nella digitalizzazione delle operazioni di MRO, in particolare nella produzione delle parti di ricambio.

Possiamo così riassumere le attività.

  • Consulenza e trasferimento delle competenze. I servizi advisory sono molto concreti, orientati al supporto gestionale (business case), tecnico (formazione e ingegneria) e impiantistico (allestimento delle aeree di produzione 3D). Ad esempio, siamo in grado di costruire rapidamente simulazioni economico-finanziarie (business case tecnico-finanziari) degli impatti generati dall’utilizzo delle tecnologie additive redditività e flussi di cassa (metodologia AMALFI; Additive Manufacturing Assessment for Lean and Fast Introduction). Abbiamo sviluppato una serie di percorsi formativi “ad hoc” per i nostri clienti finalizzati ad introdurre la conoscenza della tecnologia ed abilitare l’ingegneria alla progettazione nativa per produzione con AM. Applicazioni ed esperienze: grandi aziende di diversi settori Aerospazio e Difesa, Power Generation e Racing (Motorsport), Packaging.
  • Ingegneria. L'ingegneria di Dragonfly combina l’utilizzo di software tradizionali (CAD, CAM e FEM) con nuovi strumenti di progettazione additiva per ottenere componenti con prestazioni superiori in termini di peso, robustezza e fluidodinamica. Il risultato è la progettazione e la validazione di parti alleggerite con strutture trabecolari ottimizzate, il consolidamento di assemblaggi e il potenziamento delle prestazioni termiche con canali conformali. Alcune esperienze di riprogettazione di componenti alleggeriti pongono Dragonfly ai vertici di questa specifica attività in ambito aerospaziale e automotive. Applicazioni ed esperienze: il caso di successo più qualificante è la progettazione della struttura primaria (carriage o “carrozza”) di una piattaforma satellitare di Thales Alenia Space Italia, realizzata con strutture “lattice” ottimizzate.
  • Service. Presso il Service di San Lazzaro di Savena (BO), Dragonfly ha ottenuto la certificazione EN 9100 per la progettazione e produzione additiva. Con il partner Poggipolini ha inoltre integrato processi termici e lavorazioni di finitura certificati EN 9100 e Nadcap in grado di soddisfare gli standard di qualità dei settori Aerospace e Automotive F1 Dragonfly produce prototipi e componenti finiti in alluminio AlSi10Mg, titanio Ti64 e una speciale lega di alluminio 2024, rinforzata con materiale ceramico, con proprietà meccaniche superiori alle superleghe (ad es. alluminio-scandio) in particolare ad alte temperature prossime e superiori ai 150°C. Il processo di produzione è stato messo a punto in linea con le esigenze dei clienti della Formula1 per garantire la consegna in tempi anche brevissimi. Applicazioni ed esperienze: realizzazione di prototipi e parti finite per alcune scuderie di Formula1. A marzo 2018 è stata installata presso la sede di Bologna una nuova stampante SLM 280 2.0 con cui Dragonfly sarà in grado di produrre parti fino a 280x280x360 mm. Sia in Alluminio che in Titanio.
  • Speciali materiali a matrice ceramica. Unici in Italia, stiamo testando e proponendo un nuovo materiale, appositamente sviluppato per tecnologie di Stampa 3D (DMLS in particolare). Si tratta di una lega di alluminio 2024 con inclusione di materiale ceramico. Tale combinazione conferisce al prodotto finito sia eccellenti prestazioni meccaniche (snervamento superiore ai 400 Mpa e buoni allungamenti a rottura) sia un’ottima tenuta di queste anche ad alte temperature (caratteristica particolarmente apprezzata nei settori aerospazio, motorsport e oil&gas), inoltre, in una versione con una percentuale di ceramica più alta, è dotato di durezza e resistenza all’usura nettamente superiori a qualsiasi altra lega di allumino.
  • Optomec/, sensori e IoT. Dragonfly è rappresentante italiano di Optomec, azienda specializzata nella stampa 3D di componenti elettroniche e lo sviluppo di soluzioni Additive Manufacturing per la riparazione di componenti in leghe metalliche. Abbiamo installato la prima stampante Aerosol Jet Printing (AJP) in Italia presso l’Università di Brescia e siamo in grado di fornire servizi di ricerca, sperimentazione e prototipazione per lo sviluppo di nuovi prodotti “smart” con sensori e antenne integrati per applicazioni IoT. La tecnologia AJP è particolarmente versatile con applicazioni che variano dalla meccatronica (sofisticati sensori ottici, meccanici ed elettronici) alle biotecnologie (stampa di proteine, applicazioni biocompatibili e altro). Applicazioni ed esperienze in ambito Difesa ed Elettronica coperte da NDA.
  • Ricerca & sviluppo. Dragonfly è nata nell’innovazione e vive di innovazione. Per questo investe continuamente in diversi ambiti di ricerca che spaziano dai nuovi materiali (stiamo studiando e sviluppando polveri a base ceramica) per la stampa 3D (in particolare leghe ceramiche), alle strutture meccaniche additive innovative, alle soluzioni avanzate per la logistica (pop-up factory, custom shelter) fino allo sviluppo di software specifico a supporto dei nuovi business model della trasformazione digitale.

Fin dalle origini, Dragonfly è fornitore qualificato per la sperimentazione e l’adozione della produzione additiva presso aziende italiane ed estere leader del settore difesa, aerospaziale (e packaging). Lavoriamo per medie e grandi aziende multinazionali. I settori di riferimento: aerospaziale, difesa, racing (moto e F1), automobilistico, automazione industriale/meccanica (es. packaging), energia/power generation e difesa. Recentemente stiamo sviluppando all’interno della filiera del settore difesa nuovi modelli di gestione logistica delle parti di ricambio, basata sulla digitalizzazione e la produzione localizzata.

Alcuni esempi delle attività

  • Player settore aerospazio/difesa. Progetto di trasformazione industriale (durata tre anni), legata alla introduzione di impianti additivi e industrializzazione del processo per la produzione seriale di parti meccaniche presso un importante player aerospaziale a livello mondiale. In breve, dal 2014 al 2016 abbiamo accompagnato il cliente dal concepimento dell’idea alla produzione seriale con stampanti 3D di parti meccaniche critiche in leghe metalliche (alluminio, acciaio e titanio). Successivamente abbiamo sviluppato lavori in ambito riprogettazione ottimizzata (componenti alari) e logistica (produzione rapida di parti di ricambio).
  • Player componenti elettroniche per settore aerospazio/difesa. Abbiamo supportato il cliente nel processo di sperimentazione e adozione delle tecnologie di produzione additiva (in leghe di alluminio, acciaio e titanio) per lo sviluppo, la progettazione e la produzione di componenti con geometrie ottimizzate in grado di avere performance migliori (prestazioni di trasferimento termico, e allungamento del ciclo di vita del prodotto). Attualmente stiamo sviluppando un nuovo progetto di ricerca e sviluppo finalizzato all’utilizzo della tecnologia di Stampa 3D di materiale elettronico su superfici conformi (Aerosol Jet Printing della Optomec).
  • Player settore aerospazio. Insieme al cliente, in circa un anno di lavoro, abbiamo progettato la prima struttura primaria aerospaziale concepita per essere interamente prodotta con tecnologie di stampa 3D. Nel concreto abbiamo progettato la struttura di una nuova famiglia di micro-satelliti. Il risultato del progetto è il carriage del satellite con una capacità di carico raddoppiata e con un peso ridotto del 30%. Il progetto è stato presentato al Paris Air Show 2017. I prototipi hanno superato tutti i test effettuati ad oggi con successo.
  • Player settore packaging. Progetto di trasformazione industriale, legata alla introduzione di impianti additivi e industrializzazione del processo per la produzione seriale di parti meccaniche presso un importante player del packaging a livello mondiale. Il progetto, attualmente in corso, prevede di trasferire al cliente le competenze e le conoscenze necessarie allo sviluppo di nuovi componenti con prestazioni ottimizzate e inserire la tecnologia additiva all’interno del processo produttivo di componenti di serie.
  • Player settore navale/difesa. Il progetto, attualmente in corso, prevede la sperimentazione del processo di stampa 3D (eventualmente combinato con reverse engineering / scansione 3D) per la produzione rapida delle parti di ricambio delle navi (primariamente comparto motori) e dei sistemi d’arma della Marina Militare. A tendere si prevede la realizzazione di una unità mobile dotata di stampanti 3D e l’attivazione del servizio di produzione rapida di parti di ricambio anche a beneficio del sistema industriale contiguo.
  • Player settore aeronautico/difesa. Progetto di trasformazione della gestione della supply chain delle parti di ricambio attraverso la produzione “on case” tramite tecnologia DMLS. Il progetto prevede lo sviluppo di due filoni, uno consulenziale (dedicato all’analisi economica e alla selezione dei componenti più adatti al nuovo modello di gestione logistica after sales) l’altro tecnico-sperimentale (indirizzato alla qualifica del processo e dei materiali per la produzione di componenti in titanio).

Sul versante delle attrezzature, utilizziamo le tecnologie “a letto di polvere” - powder bed fusion - SLM e DMLS per la produzione di componenti metallici in leghe di titanio e di alluminio. Abbiamo a disposizione una SLM 280 2.0 con cui Dragonfly è in grado di produrre parti fino a 280x280x360 mm. sia in Alluminio che in Titanio. Con il partner Poggipolini abbiamo inoltre integrato processi termici e lavorazioni di finitura certificati EN 9100 e Nadcap in grado di soddisfare gli standard di qualità dei settori Aerospace e Automotive F1.

Attraverso una partnership con l’Università di Brescia, utilizziamo tecnologie Aerosol Jet Printing della Optomec, con cui realizziamo sperimentazioni applicative e prototipi funzionali per lo sviluppo di componenti con sensori (interdigitati, di forza, di pressione, di deformazione, di temperatura, capacitivi, piezoresistivi) e antenne direttamente depositati sulle superfici 3D. I materiali usati sono i seguenti: Titanio Ti64, Alluminio AlSi10Mg, Alluminio Al2024X, Alluminio Al6061X.

Dragonfly è una azienda certificata EN 9100 per la progettazione e la produzione di componenti con tecnologie additive, focalizzata sia sullo sviluppo di nuovi prodotti con migliori performance, sia nella digitalizzazione delle operazioni di MRO, in particolare nella produzione delle parti di ricambio. Con il partner Poggipolini ha inoltre integrato processi termici e lavorazioni di finitura certificati EN 9100 e Nadcap in grado di soddisfare gli standard di qualità dei settori Aerospace e Automotive F1. Si noti che la certificazione EN 9100 copre i seguenti ambiti - Unico Service Italiano certificato EN 9100 per: progettazione additiva, consulenza per la stampa 3D industriale, prototipazione rapida, produzione seriale, manutenzione e riparazione digitale, parti di ricambio.

Il posizionamento competitivo di Dragonfly è caratterizzato da una spiccata connotazione di servizio, che si estende decisamente oltre la fornitura di “produzione conto terzi”. La proposizione tecnico-commerciale di Dragonfly si esplicita marcatamente nella capacità di fornire al cliente un servizio integrato, che va dalla sperimentazione del processo allo sviluppo di nuovi prodotti (alleggerimenti strutturali, consolidamenti, migliori performance di trasferimento termico) e fino alla produzione seriale, in un percorso caratterizzato da trasferimento di know how tecnico-ingegneristico e qualifica industriale della produzione, sia per i nuovi prodotti sia per le parti di ricambio. Tale proposizione caratterizza marcatamente la Dragonfly sul mercato ed ha effettivamente pochi eguali in Italia e nel mondo.

Riassumendo, i punti di forza della Dragonfly sono: la capacità di combinare competenze integrate per l’additive manufacturing, fornendo al cliente un approccio olistico alla manifattura additiva; la capacità di selezionare i componenti più adatti alla produzione additiva sia in termini di efficienza (costo), sia in termini di sviluppo del design e delle prestazioni; l’esperienza del design di componenti nativi per la produzione additiva, maturata primariamente in ambito aerospaziale e poi migrata nei settori del motosport e del packaging; la tensione continua verso l’innovazione che permette di offrire continuamente soluzioni innovative quali ad esempio nuove materie prime e nuove soluzioni IoT (sensoristica).

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