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Macchina da corsa elettrica & stampi DWS stampati in 3D

Caso studio Dynamis | 10 Stampi realizzati in 3D, in Therma DM570 per laminazione in autoclave

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Nel contesto della competizione internazionale Formula Student, il team Dynamis PRC del Politecnico di Milano ha fissato come obiettivo lo sviluppo di una monoposto elettrica ad alte prestazioni, introducendo soluzioni progettuali innovative rispetto alle edizioni precedenti.

Per la realizzazione di componenti aerodinamici in fibra di carbonio con geometrie complesse, il team ha avviato una collaborazione con DWS, azienda specializzata in stampa 3D avanzata.

Il primo contatto è avvenuto in occasione della fiera MECSPE 2023, dove è emersa la possibilità di adottare una tecnologia di stampa 3D in grado di superare i limiti tipici della produzione tradizionale. Questo caso studio ripercorre le principali decisioni progettuali, la fase di sviluppo degli stampi in materiale ad alte prestazioni e i risultati tecnici ottenuti, con particolare attenzione all’efficienza dei processi e al miglioramento delle performance in pista.

Il progetto dell’auto

Il Team Dynamis PRC è il reparto corse del Politecnico di Milano che partecipa al campionato internazionale Formula Student. Composto esclusivamente da studenti delle diverse facoltà dell’ateneo, il team ha l’obiettivo di progettare e realizzare una monoposto da competizione, valutata in diverse prove che includono design ingegneristico, performance su pista e analisi economico-finanziaria.

Per l’edizione 2025, il focus è stato l’introduzione di soluzioni aerodinamiche mai adottate nei progetti precedenti, con l’obiettivo di incrementare significativamente le prestazioni del veicolo.

Sfida aerodinamica e scelta del materiale

I nuovi componenti aerodinamici richiesti per il progetto presentavano geometrie particolarmente complesse, necessarie per massimizzare l’efficienza della vettura.
In particolare, sono stati realizzati:
    • Elementi dell’ala anteriore, tra cui le sezioni esterne che collegano i flap centrali alla zona del footplate. Questi componenti presentano curvature complesse su più assi.
    • Due alette frontali posizionate sul fondo della vettura, progettate per generare vortici ad alta energia in grado di aumentare la depressione sotto al telaio e migliorare la deportanza complessiva.

Per soddisfare i requisiti di forma, peso, resistenza e ripetibilità, è stato necessario ripensare completamente il metodo di produzione degli stampi.

La scelta della stampa 3D: realizzazione di stampi per fibra di carbonio

La scelta di adottare la stampa 3D per la produzione degli stampi è nata dall’esigenza di garantire maggiore libertà progettuale, riducendo al tempo stesso i tempi di produzione rispetto alla fresatura tradizionale.

In collaborazione con il reparto R&D di DWS, il team aerodinamico ha progettato e realizzato 10 stampi in resina ad alta temperatura, sviluppati specificamente per resistere ai cicli in autoclave. Il materiale scelto, Therma DM570, è normalmente impiegato per stampi destinati allo stampaggio a iniezione, ma si è rivelato altamente performante anche in ambito compositi.

Grazie a questa tecnologia è stato possibile:

  • Produrre geometrie complesse in tempi ridotti
  • Evitare la lavorazione CNC tradizionale
  • Accelerare l’intero processo costruttivo della vettura, aumentando il tempo disponibile per test e messa a punto
"La tecnologia DWS si pone come un unicum nel panorama del mondo additive per quanto riguarda la resina: a differenza di altri materiali, è in grado di sostenere un ciclo di cottura in autoclave in pressione, garantendo la buona riuscita del pezzo."
Pietro Torri
Direttore Sportivo Dynamis, Anno 2024-2025

Risultati raggiunti

Grazie all’adozione della tecnologia DWS, sono stati ottenuti i seguenti vantaggi:

  • Tempo totale di produzione di uno stampo: meno di 4 giorni
  • Possibilità di realizzare geometrie estremamente complesse
  • Qualità superficiale eccellente, con riduzione significativa della fase di finitura
  • Eliminazione della fase di fresatura CNC
  • Compatibilità con cicli completi in autoclave senza deformazioni

Citazioni dall’intervista

“Un ulteriore vantaggio degli stampi realizzati da DWS è la resina utilizzata: la bassa porosità del materiale permette di minimizzare i tempi di lavorazione successivi alla stampa, riducendo drasticamente la fase di preparazione rispetto ad altri materiali tradizionalmente usati per questo tipo di applicazioni.”
Paolo Da Ros
Responsabile Aerodinamica, Anno 2025

Apprendimenti e consigli per il settore

L’utilizzo di stampi 3D in resina ad alta temperatura si dimostra particolarmente vantaggioso in contesti dove sono richiesti:
– tempi di sviluppo rapidi
– produzione di piccole serie mantenendo economics competitivi con metodologie tradizionali
– geometrie personalizzate e complesse

Sebbene la stampa 3D offra vantaggi significativi in termini di libertà geometrica, rapidità di produzione e precisione, per applicazioni caratterizzate da altissimi volumi produttivi o cicli ripetitivi prolungati, gli stampi metallici continuano a rappresentare una soluzione più durevole nel lungo periodo. La scelta del tipo di stampo, quindi, dipende fortemente dal contesto produttivo, dagli obiettivi specifici del progetto e soprattutto dal numero di pezzi da realizzare.

Tabella comparativa: Le tecnologie per la produzione di stampi

Stampa 3D (Resina)

Costo:Medio–Basso
Tempo di produzione:2–4 giorni*
Geometrie Complesse:Eccellente (alta libertà di geometrie)
Durata attesa:Media (dipende da materiale e uso)

* Includendo le fasi di post-processing (Pulizia, UV Curing, Thermal curing, Trattamento con distaccante), la tempistica massima può arrivare a 4 giorni.

Metallo (Alluminio/Acciaio)

Costo:Alto
Tempo di produzione:2–4 weeks
Geometrie complesse:Limitato (dal processo CNC )
Durata attesa:Molto alta (migliaia di cicli)

Composito (Vetro/Carbonio)

Costo:Medio
Tempo di produzione:1–2 settimane
Geometrie complesse:Buone
Durata attesa:Medio (decine-centinaia di cicli)

Resina lavorata-CNC

Costo:Medio
Tempo di produzione:1–2 settimane
Geometrie Complesse:Limitata (in base alla lavorazione)
Durata attesa:Bassa prototipi/basse serie)
Legenda:
• Costi: Bassi | Medi | Alti
• Tempo: Veloce | Medio
• Geometrie: Limitate | Buono/Eccellente
• Durata: Vita utile dello stampo prima del deterioramento

Conclusioni

The results obtained with the Therma DM570 material confirm its potential not only for autoclave applications, but also for sectors where high thermal resistance, dimensional accuracy, and rapid production are required.

DWS confirms its position as a strategic technology partner for the development of advanced solutions in the world of composites and additive manufacturing.

The Therma DM570 material demonstrated excellent performance in this specific application, withstanding a temperature of 135°C and a pressure of 6 bar during a 2-hour autoclave cycle.

I componenti in carbonio si sono distaccati facilmente dallo stampo, grazie alla bassa porosità superficiale del materiale, che ha garantito una finitura liscia e di alta qualità estetica sul pezzo stampato. Questa caratteristica ha reso possibile il rilascio immediato del componente, superando una delle fasi più critiche del processo — una fase in cui altre tecnologie hanno incontrato difficoltà.

È dunque il materiale adatto per la produzione di stampi per fibra di carbonio prepreg curati in autoclave.

Se vuoi anche tu testare la soluzione DWS per lo stampaggio in autoclave, contattaci compilando il form.

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Per saperne di più

Materiale e stampante 3D in questo caso studio

Therma DM570

Materiale ad alte prestazioni, progettato specificamente per resistere a temperature e pressioni elevate, mantenendo un elevato grado di precisione e accuratezza dimensionale.

XPRO SL

Applicazioni industriali per parti grandi. Asse Z da 50 cm.