Dalla nautica all’architettura, la stampa 3D di grande formato apre nuove possibilità quando leggerezza, prestazioni e libertà progettuale diventano centrali. Fondata come realtà deep-tech italiana focalizzata sulla stampa 3D di grande formato, Nugae sviluppa tecnologie additive avanzate per realizzare componenti strutturali ultraleggeri, ad alte prestazioni e a minimo consumo di materiale. Le loro applicazioni spaziano dalla nautica all’architettura, dal design urbano alla mobilità leggera, offrendo vantaggi in termini di velocità, leggerezza, resistenza agli agenti e possibilità di riciclo rispetto alle metodologie convenzionali.
Abbiamo parlato con il Co-Founder e CTO della startup, Francesco Belvisi, che ci racconta come è nata la tecnologia UL-LFAM dell’azienda, le sfide tecniche affrontate e le applicazioni che stanno ridefinendo i limiti della produzione additiva ultraleggera.
Ciao, sono Francesco Belvisi, Co-Founder e CTO di Nugae. Il mio percorso origina dal desiderio di progettare e costruire imbarcazioni in modo più efficiente, rapido ed economico. Fin da bambino, poi da ragazzo e da studente ho sempre sognato di realizzare barche. Sia da solo che con team di progettazione e costruzione ho affrontato i progetti sempre cercando di portare un contributo migliorativo, che fosse nel design, nelle prestazioni, nei materiali, nelle tecniche, nei processi. Mi sono presto reso conto che innovare è difficile: servono grandi investimenti, stampi costosi e il processo genera molti sprechi, o comunque un impiego di risorse tale da portare – in tanti casi – a rinunciare a spingersi verso qualcosa di veramente nuovo. Il risultato è una produzione spesso seriale, con scarsa libertà progettuale.
L’intuizione è arrivata durante un progetto di ricerca sulle ottimizzazioni topologiche, dove le forme ottenute sono spesso impraticabili con i metodi tradizionali. Nel 2012 ho iniziato a esplorare strutture mai viste nel settore nautico, avviando una sperimentazione che, nel tempo, è cresciuta grazie al supporto di aziende, partner tecnici e ricercatori.
Operavo a Palermo, un contesto isolato per robotica e materiali polimerici, ma nonostante questo i risultati ottenuti sono stati rilevanti, uno su tutti il Premio Nazionale Innovazione. Tuttavia, per sviluppare una tecnologia così interdisciplinare era necessaria una maggiore vicinanza ai fornitori: da qui la nascita di Nugae e l’apertura della sede operativa in Lombardia.
Nugae è un provider tecnologico per la stampa 3D di grande formato, specializzato nella produzione di oggetti ultraleggeri e performanti, con applicazioni che vanno dalla nautica al design, dall’architettura alla mobilità.
L’azienda nasce dall’incontro tra tre competenze complementari: la mia esperienza nello sviluppo della tecnologia, quella di Marco Calatroni nel marketing e in progetti di vela oceanica, e quella di Tommaso Speroni, imprenditore seriale noto per progetti come Treedom. Tutti e tre siamo appassionati di nautica, in particolare vela, e questo punto di contatto è stato anche la scintilla da cui è nata una visione comune sullo sviluppo della tecnologia e l’applicazione a partire dal campo nautico, mantenendo sempre un orizzonte aperto a tutti gli altri settori.
Paravento superleggero stampato in 3D, progettato per proteggere il pilota dal vento senza appesantire la struttura dell’imbarcazione.
Quando si sviluppano soluzioni completamente nuove, le sfide sono quotidiane e trasversali: materiali, software, robotica, processi, adeguatezza e applicabilità agli standard industriali. Per avanzare rapidamente servono creatività, uno studio costante di ciò che il mondo dell’innovazione già propone e ciò che manca e serve, molti test e un approccio rigoroso.
La leggerezza nella stampa 3D di grande formato ha, per noi, parametri ben precisi:
Con geometrie sottili stampate in vasemode, quasi tutto collasserebbe dopo pochi centimetri. Per superare questo limite abbiamo agito su diversi fronti, sviluppando internamente ciò che ritenevamo necessario per raggiungere i target ambiziosi che ci siamo dati. Abbiamo quindi sviluppato un foam strutturale proprietario, leggerissimo, resistente al calore e all’ambiente marino, e strategie brevettate di irrigidimento. Tra queste rientrano le “ali di libellula”, una rete di tubolari intervallati da membrane sottili, generata con un singolo percorso autointersecante che crea in un passaggio forma e struttura. Per prestazioni superiori riempiamo le cavità con carbonio o vetro. Un’altra strategia di irrigidimento è quella che chiamiamo “cartonato”: quando servono superfici esterne lisce, utilizziamo un triplo percorso con uno zigzag interno triangolato. Con due pelli in composito si ottiene una vera configurazione a sandwich.
Dal punto di vista tecnico, non utilizziamo soluzioni standard, se non il braccio robotico (Estun o Kuka). Infatti, in Nugae:
Non si tratta di singoli elementi separabili, ma di un vero e proprio ecosistema, in cui software, robotica, materiali e design lavorano in modo integrato, che rende possibile una stampa 3D di grande formato realmente ultraleggera e ad alta velocità. Infatti la chiamiamo UL-LFAM: Ultra Light LFAM.
Siamo tra i pochissimi player in grado di produrre un foam strutturale, il CoreLight3D®, con pesi dalle cinque alle otto volte inferiori rispetto ad alternative esistenti, aprendo scenari nuovi in architettura, nautica, design e mobilità.
Anche dal punto di vista di approccio al mercato abbiamo scelto di svincolarci dai classici modelli service provider e technology provider e costruire una rete di partner e punti di stampa locali, sia con uno sguardo all’efficienza sia alla sostenibilità: trasportare oggetti molto voluminosi è costoso e poco sostenibile, mentre un camion di granuli e un robot possono generare volumi equivalenti a oltre cento camion di prodotto finito. Crediamo debbano viaggiare le idee, i file, la materia prima. Non i prodotti che, invece, dovrebbero essere realizzati presso o in prossimità dell’utilizzatore/cliente finale.
A proposito di mercato, nonostante ci sia già stato chiesto e proposto, abbiamo scelto di non collaborare con il settore militare, puntando su applicazioni creative e civili.
Per storia personale e professionale, passione, esperienze e scelta di esecuzione della visione strategica, siamo partiti dalla nautica, un settore estremamente sfidante e selettivo: salsedine, UV, alte temperature, stress ciclici. Qui ogni chilo risparmiato genera vantaggi reali in velocità, efficienza e impatto ambientale. La nostra tecnologia abilita – come mai prima d’ora – la possibilità di realizzare personalizzazioni fino a poco fa impensabili o costosissime, di proporre elementi one-off, di evadere richieste custom, di validare nuovi modelli e nuove configurazioni con prototipazione rapida e funzionale, il tutto con grande velocità di esecuzione. Senza considerare i benefici “indiretti” per gli operatori come, per esempio, la facilità di movimentazione di elementi di diversi metri che pesano pochi kg.
Dall’esperienza e i successi nella nautica con diversi pezzi (hard-top, t-top, consolle, cielini, scafi, chiglie, elementi d’arredo) realizzati, venduti e montati a bordo, unici con pesi comparabili ad altre tecnologie non LFAM, abbiamo poi esteso la tecnologia a mobilità, design e installazioni artistiche o temporanee, dove la leggerezza consente una versatilità unica.
Principalmente nylon, polipropilene e policarbonato, rinforzati con fibra di vetro o carbonio o in versione espansa. Offrono il miglior equilibrio tra performance meccaniche e stabilità. Per applicazioni meno sollecitate utilizziamo anche PETG, ABS e HDPE. Aver sviluppato conoscenza e competenza su un range di più famiglie di materiali, con le diverse varianti, è il frutto sia di un’intensa e continua attività di ricerca e test, sia di un fitto dialogo con i maggiori esperti di settore, in ambito accademico e industriale, senza il quale sarebbe stato molto difficile ottenere i risultati che oggi ci caratterizzano.
Nella nautica lavoriamo senza difficoltà: con schede tecniche complete e prove meccaniche superiamo facilmente le verifiche richieste. Riduciamo i rischi con analisi dettagliate e test virtuali, e prestiamo attenzione anche a effetti più sottili come la comparsa nel tempo delle marcature dei layer, selezionando materiali e finiture adeguate.
Settori come aerospazio ed edilizia hanno barriere più alte e requisiti formali più stringenti. Qui i nostri pezzi vengono usati soprattutto come tooling o stampi, che richiedono certificazioni più semplici. Per ora ci concentriamo sui componenti finali funzionali.
Stiamo completando un prototipo one-off di una catamarano a vela di 43 piedi (13 metri c.a.) per un cliente di Dubai. Invece di uno stampo tradizionale da circa mezzo milione di euro, abbiamo realizzato la struttura con poche migliaia di euro di materiale e un kit di allineamento CNC, riducendo tempi e manodopera. Una trasformazione radicale delle pratiche produttive, il classico esempio di un’imbarcazione che – con tecniche tradizionali e costi associati – probabilmente sarebbe sempre rimasto nel cassetto costringendo l’armatore a rinunciare, o ad acquistare un’imbarcazione commerciale, di serie, con un livello di compromesso elevatissimo e personalizzazione nulla.
Il progetto di un catamarano
I clienti tornano e spesso richiedono una macchina dedicata. Alcuni attendono anche un anno per accedere ai nostri servizi perché la domanda supera la nostra capacità, soprattutto nei progetti complessi. I partner, tecnici, accademici, industriali, ci confermano con continuità che la proposta tecnico-commerciale di Nugae è unica e speciale, e qualcuno addirittura ci incalza – sempre con rispetto – per poter acquisire alcuni dei nostri segreti e conoscenze riservate.
Monitoriamo costantemente il mercato, le alternative, ci confrontiamo a 360° con tutti gli attori della filiera a diversi livelli, e siamo consapevoli che non esistono oggi alternative realmente comparabili, principale motivo per cui l’interesse nei confronti di Nugae continua a crescere.
Come recita il nostro claim, “Make Extra Ordinary”, la nostra missione è trasformare l’ecosistema Nugae in una tecnologia quotidiana e diffusa: non qualcosa di straordinario o riservato a tecnici e super esperti, ma uno strumento aperto, accessibile e non esclusivo. Vogliamo rendere l’UL-LFAM una risorsa versatile, capace di permettere a chiunque di trasformare idee in oggetti reali
I nostri obiettivi sono semplici, chiari, ambiziosi:
Crediamo che questo modello possa stimolare comunità più creative e risolvere problemi locali con meno materiale ed energia, abilitando la possibilità di concepire, progettare e costruire oggetti migliori in modo migliore.
Nel settore della stampa 3D si leggono spesso claim come “il pezzo più grande”, “il più largo”, “il primo X”, “interamente riciclabile”. Molte volte sono esercizi di marketing, privi di dati reali su costi, pesi e prestazioni.
Il mio invito è semplice: basatevi sui fatti. E lo rivolgo a operatori, fornitori, clienti, stampa, tecnici, amatori: chiedete dati, verificate i pesi, analizzate le prestazioni reali, siate curiosi, entrate in dettaglio. Valutate se, dove e come quella tecnologia ha portato un miglioramento e se questo è presunto, reale, percepito o raccontato. Solo un approccio agnostico e analitico può rispondere seriamente. E attenzione: non è detto che siccome una cosa si può fare, allora abbia senso farla.
La spettacolarizzazione della tecnologia, per quanto possa attrarre capitali e generare risultati apparentemente strabilianti nel breve termine, crea nel mercato aspettative distorte e porta a soluzioni che deludono. La chiarezza tecnica, invece, permette di costruire valore vero e destinato a generare miglioramenti concreti.
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*Crediti di tutte le foto: ©Nugae Srl
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