Additive Manufacturing per la nautica sostenibile
LATI3Dlab e Physis LAB, spin-off del Politecnico di Milano, hanno collaborato allo sviluppo di componenti funzionali stampati in 3D per “Marino”, il prototipo di propulsore elettrico innovativo presentato dal team Physis PEB alla Monaco Energy Boat Challenge 2025
Questo evento internazionale rappresenta una delle vetrine più prestigiose per l’innovazione legata alla transizione energetica nel settore nautico.
Grazie all’impiego di materiali LATI per additive manufacturing (AM), è stato possibile realizzare parti complesse, leggere e robuste, pronte per test funzionali in condizioni operative reali.
Materiali impiegati per l’imbarcazione “Marino”
I materiali LATI3DLab impiegati per l’imbarcazione Marino sono due:
- PC/PBT 10CF (LATIBLEND 7587 AM K/10): utilizzato per la stampa 3D dell’elica, combina rigidità, resistenza meccanica e stabilità dimensionale anche in ambiente marino.
- PETG V0 (LATER G AM UVH-V0): scelto per il supporto batteria, garantisce autoestinguenza in classe V0 anche a spessori ridotti, unita a un’ottima stabilità dimensionale.
Queste soluzioni confermano come i filamenti tecnici LATI AM permettano di superare i limiti delle tecnologie tradizionali, aprendo la strada a componenti destinati non solo al prototipale, ma anche a piccole serie industriali.
LATI3Dlab e Physis LAB raccontano il progetto “Marino”
Abbiamo chiesto a Francesco Manarini, Product Development Manager di LATI e LATI3Dlab, di spiegarci nel dettaglio le caratteristiche dei materiali AM impiegati:
- Perché è stato scelto il PC/PBT 10CF per l’elica e il PETg V0 per il supporto batteria?
L’elica è una delle componenti più importanti dell’imbarcazione; era quindi necessario un materiale che garantisse un’eccellente stabilità dimensionale, resistenza chimica all’acqua marina e, soprattutto, ottime proprietà meccaniche in termini di rigidità e carico a rottura.
Il nostro blend PC/PBT 10CF (LATIBLEND 7587 AM K/10) soddisfaceva pienamente tutti questi requisiti.
Il PETG V0 (LATER G AM UVH-V0) è stato invece scelto per le sue caratteristiche di autoestinguenza in classe V0, mantenute anche a spessori ridotti.
Entrambi i materiali, inoltre, sono stati selezionati per la loro facilità di stampa anche con stampanti a filamento non professionali, come quelle di BambuLab. - In che modo i materiali LATI per additive manufacturing aprono nuove possibilità rispetto alle tecnologie tradizionali?
I vantaggi sono numerosi. In particolare, quando si tratta di produrre pochi pezzi per prototipi o piccole serie, la stampa 3D consente di sperimentare diverse geometrie funzionali e di testarle direttamente sul campo, migliorando progressivamente il design per renderlo più efficace.
Inoltre, la stampa 3D offre una libertà geometrica difficilmente raggiungibile con le tecnologie tradizionali e più costose, come lo stampaggio a iniezione. - Oltre al settore nautico, quali altri campi industriali potrebbero beneficiare di queste soluzioni?
Tutti i settori che non richiedono la produzione di grandi volumi di componenti come il prototipale, il racing, il ferroviario o l’industriale, possono trarre vantaggio da queste tecnologie, poiché evitano la necessità di sviluppare un costoso stampo a iniezione.
Lo sviluppo di materiali sempre più tecnici e funzionali – attività su cui LATI3Dlab lavora da diversi anni – consentirà inoltre di ottenere componenti affidabili e performanti, aprendo la strada anche a settori di maggiore scala, come l’automotive nel campo della ricambistica. - Quanto è importante per LATI collaborare con realtà accademiche e team di ricerca come Physis LAB per testare i materiali in scenari reali?
Da sempre è nel DNA della R&D di LATI e LATI3Dlab la convinzione che dalla collaborazione con il mondo accademico possano nascere nuove idee e stimoli per lo sviluppo di progetti di ricerca e applicazioni innovative.
In particolare, con il Politecnico di Milano, da cui provengono molti degli ingegneri oggi in LATI, è stata instaurata nel tempo una solida collaborazione che ha portato a risultati significativi, articoli scientifici e pubblicazioni.
Per il team Physy LAB abbiamo chiesto a Gabriele Defendini, Direttore Tecnico Meccanico, Francesco Pagani, Coordinatore dell’Unità Powertrain, Ginevra Pagano, Coordinatrice dell’Unità Powertrain e Lorenzo Piccinelli, Coordinatore dell’Unità Strutture e Pilota di descriverci meglio Marino e come i nostri materiali sono stati utili allo scopo:
- Com’è nato il progetto “Marino” e qual era la vostra principale ambizione nel partecipare alla Monaco Energy Boat Challenge?
Già nel 2024 ci eravamo messi alla prova sviluppando una trasmissione controrotante da integrare su un piede motore esistente, fornito da uno sponsor. È stata un’esperienza preziosa, che ci ha permesso di acquisire competenze e capire i limiti di lavorare su una base predefinita. Per l’edizione 2025, però, volevamo affrontare una sfida più ambiziosa: progettare da zero un piede motore completamente nuovo, capace di renderci più competitivi e al passo con il livello di innovazione che cresce di anno in anno alla Monaco Energy Boat Challenge. Da questa visione è nato MARINO, un sistema propulsivo elettrico modulare, leggero e ad alte prestazioni, pensato per la nautica da competizione e da diporto. La nostra ambizione era duplice: da un lato, gareggiare ad una gara internazionale con un motore interamente progettato da noi; dall’altro, evidenziare che l’innovazione può nascere anche dal lavoro di un gruppo di giovani ingegneri, non soltanto dai grandi cantieri. Con MARINO riusciamo a colmare il vuoto tecnologico che ancora frena l’elettrificazione della nautica da competizione, offrendo una soluzione concreta che unisce prestazioni, modularità e sostenibilità. - Quali sono le principali caratteristiche che rendono “Marino” un prototipo innovativo rispetto alle soluzioni tradizionali?
La vera innovazione di MARINO sta nella sua architettura modulare: ogni componente, dall’elica al motore, è intercambiabile e permette di riconfigurare rapidamente il sistema, passando ad esempio da doppia elica controrotante a singola elica o elica di superficie direttamente in banchina. Un altro aspetto distintivo è la compatibilità con diversi sistemi elettrici: grazie alla trasmissione con cambio modulare, non è vincolato a un solo motore elettrico, a differenza delle soluzioni chiuse più comuni sul mercato.
Alle prestazioni si unisce la leggerezza: con meno di 40 kg di peso, MARINO supporta fino a 60 kW di potenza, raggiungendo un rapporto peso/potenza senza rivali nella categoria. La sostenibilità è stata considerata sin dall’inizio: i componenti sono progettati per essere riutilizzati in contesti diversi, facilmente riciclati a fine vita e stiamo sviluppando un software che ne monitora l’efficienza e suggerisce modalità di riuso intelligente.
In sintesi, il nostro prototipo rappresenta un salto di qualità tecnologico perché unisce flessibilità, sostenibilità e performance in un unico sistema, offrendo una risposta concreta alla transizione elettrica nella nautica sportiva e professionale. - Quali sono state le difficoltà tecniche più grandi che avete incontrato nella progettazione e realizzazione del propulsore elettrico?
La sfida principale è stata riuscire a combinare alte prestazioni con un peso estremamente contenuto senza rinunciare alla robustezza del sistema. Per arrivarci è stato necessario lavorare in modo molto preciso su geometrie, materiali e finiture, così da garantire resistenza alle sollecitazioni più critiche della navigazione sportiva, come accelerazioni improvvise, virate strette e possibili impatti.
Un’altra difficoltà è stata legata ai vincoli imposti dai componenti e dagli strumenti messi a disposizione dai nostri partner e sponsor. Questo ci ha spinto a trovare ogni volta il giusto compromesso tra innovazione, efficienza produttiva e fattibilità concreta, cercando soluzioni ingegneristiche creative che ci permettessero di rispettare i requisiti senza sacrificare prestazioni e affidabilità.
Superare queste sfide ci ha permesso di trasformare ogni ostacolo in un’occasione di crescita, rendendo il progetto più solido, performante e pronto ad affrontare nuovi scenari. - In che modo i materiali LATI hanno fatto la differenza nella costruzione delle parti funzionali dell’imbarcazione?
La collaborazione tra Physis PEB e LATI3Dlab è stata fondamentale per lo sviluppo di Nydra (il nostro prototipo 2025) e Marino. Negli anni siamo riusciti a sviluppare e testare una gamma di filamenti per stampa 3D FDM che spazia da soluzioni ecosostenibili a materiali ad alte prestazioni, superando i limiti ordinari che avevamo. Insieme abbiamo inoltre prototipato nuovi materiali, non ancora presenti sul mercato al momento del loro sviluppo, che in seguito vi hanno trovato applicazione.
Il punto più alto di questa sinergia si concretizza con il LATIBLEND 7587 AM K 10, un polimero a base policarbonato rinforzato con fibra di carbonio che garantisce elevata resistenza meccanica e stabilità dimensionale. Grazie a questo materiale è stato possibile realizzare efficientemente le eliche, riducendo al minimo le sezioni resistenti e incrementando le prestazioni complessive.
Un ruolo fondamentale è stato ricoperto anche dal LATER G AM UVH-V0HF, un PETG additivato per ottenere la classe di autoestinguenza V0, oltre a una spiccata stabilità ai raggi UV e all’idrolisi. Queste caratteristiche lo hanno reso ideale per la realizzazione della testa di Marino, costantemente esposta ai raggi solari e agli agenti esterni.
Infine, il LATICONTHER SP4 AM CP1 30 è stato opportunamente impiegato per la produzione dei componenti dello scambiatore di calore dell’inverter. La carica ceramica presente in questo polimero a base poliammide ha infatti permesso di migliorare lo scambio termico all’interno del circuito di raffreddamento.
La collaborazione tra LATI3Dlab e Physis LAB dimostra come i materiali per stampa 3D possano rappresentare una soluzione concreta per la transizione energetica nella nautica e oltre.
Con progetti come “Marino”, l’additive manufacturing non è solo uno strumento di prototipazione, ma diventa un vero e proprio abilitatore tecnologico per componenti funzionali, leggeri, performanti e sostenibili.
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