Sulla frontiera dell’additive manufacturing, per rivoluzionare l’aerospazio. È l’idea di Caracol, startup con sede a Barlassina, nella Brianza espressione della più tradizionale manifattura sottrattiva. Unendo una testa di estrusione brevettata, con sistema di alimentazione e testina di stampa, a una piattaforma software proprietaria e con l’uso di bracci robotici, l’azienda è in grado di “stampare” componenti di elevate dimensioni e a elevate performance, superando i limiti delle stampanti industriali e i problemi di costo e lead time. L’azienda, fondata nel 2018, è già a break-even, segnale che il modello di business innovativo che la caratterizza funziona.
«Ci basiamo sull’approccio del design-to-production – come spiega a Industria Italiana Francesco De Stefano, cofounder e ceo della startup brianzola (insieme a un gruppo di trentenni come lui, Jacopo Gervasini, Cfo, Paolo Cassis, Coo, e Giovanni Avallone, Cd&eo) – quando siamo partiti, cinque anni fa, tantissime aziende avevano effettuato investimenti in stampa 3D ma poi non ne sapevano sfruttare a pieno le potenzialità. Perché, a nostro avviso, non esisteva un service integrator che applicasse le logiche del design specifiche per l’additive manufacturing. Ed è per coprire quel buco di mercato che nasciamo noi».
Così Caracol si è inserita in un settore, qual è quello dell’additive manufacturing, in fortissima espansione, con una crescita del 20% annuo e un valore globale, al 2021, di 15,5 miliardi di dollari. L’Italia in particolare è un mercato che si distingue in questo contesto – vale circa il 5% del totale grazie alle diverse realtà che hanno sviluppato e consolidato un know-how nel settore negli ultimi anni. A livello di settori guidano questa crescita i settori come industria e macchinari, automotive, aerospazio e difesa.
L’impegno di Caracol per l’aerospazio
Attualmente nella filiera per la fabbricazione di aerostrutture, droni ed applicazioni spaziali, numerosi attrezzi e utensili per la realizzazione di parti volanti vengono prodotti in metallo con tecniche di fresatura dal pieno. I componenti realizzati vengono poi successivamente assemblati manualmente per andare a comporre il tool finale. Questo processo comporta lunghi lead-time di (fino a 2-4 mesi per ogni attrezzo) e, a causa della significativa asportazione e conseguente spreco di materiale metallico, risulta in elevati costi di produzione e in un processo produttivo tutt’altro che sostenibile. Caracol ha cambiato approccio: con la stampa additiva realizza componenti in monoscocca fino a cinque metri con geometrie molto complesse e “direct printing” di materiali compositi ad alte performance meccaniche e termiche. Inoltre, per essere sostenibile, la tecnologia è stata studiata per assicurare un processo che stampando direttamente da pellet va ad eliminare e potenzialmente a riutilizzare la gran parte degli scarti produttivi. Dagli attrezzi di posizionamento e foratura a depressione per la lavorazione dei pannelli fusoliera di varie aerostrutte (aerostrutture?), o dei serbatoi di propellente per i deployer di satelliti, a telai ad alta complessità geometrica per sistemi di avionica, la tecnologia ha applicazioni varie e benefici già testati. Come tempi di produzione dimezzati, eliminazione di ogni tipo di assemblaggio manuale con la produzione in monoscocca, e sprechi tagliati, oltre a un significativo vantaggio di costo di acquisto delle parti nell’ordine del 30-50%.
Non è un caso allora che Caracol sia finita sotto il radar di Primo Space, fondo italiano di venture capital specializzato in investimenti nella New Space Economy, uno dei pochi al mondo, il primo in Europa continentale, con una dimensione complessiva di 85 milioni di euro, di cui 8,1 milioni collocati nel 2021 su 6 società (tra cui appunto la piccola manifattura additiva di Barlassina). «Abbiamo concluso il round a settembre 2021 – dice De Stefano – sono entrati i fondi Primo Space ed Eureka! Che consentono a Caracol di dare seguito a diversi progetti di R&D volti ad accelerare l’industrializzazione del proprio sistema robotico di manifattura additiva, allargare il range di materiali lavorati e aumentare il numero di applicazioni processabili». Oltre che ad aumentare la capacità produttiva, che oggi conta su 25 stampanti industriali e quattro robot operativi nella stampa di componenti di grandi dimensioni; e a rafforzare la propria espansione commerciale, ampliando il proprio team con molte nuove risorse, rispetto alle 15 attuali.
Un modello di business innovativo: il service integrator della manifattura additiva
L’aerospazio non è l’unico settore a cui Caracol si rivolge, «puntiamo anche su automotive, motorsport, macchine industriali, ortopedico e medicale in generale, con clienti che sono principalmente grossi Oem e fornitori tier 1 in questi settori». E nel corso della pandemia, che non ha rallentato la corsa del fatturato, triplicato anno su anno, Caracol ha messo le sue stampanti al servizio degli ospedali, soprattutto lombardi, per fornire dpi speciali agli operatori sanitari.
Quello che consente questa flessibilità è il modello di business: Caracol parte dalla diagnosi delle potenziali applicazioni e poi arriva ai materiali, un processo al contrario, da cui poi deriva il prototipo che si aggiusta via via lavorando con il committente. «Non partiamo dalla tecnologia o dal materiale ma direttamente dall’applicazione, così siamo liberi da numerosi vincoli e possiamo sfruttare al massimo le potenzialità della stampa 3D in termini di efficienza, performance e sostenibilità. La nostra idea, che ci distingue dal service standard, è quella di integrare hardware, software e materiali col cappello del design così da offrire una soluzione profondamente personalizzata al cliente».
La stampa 3D come soluzione per i problemi della produzione tradizionale
Caracol d’altronde nasce proprio con l’obiettivo di trovare una soluzione produttiva industriale più efficiente rispetto a quelle tradizionali esistenti sul mercato, soprattutto per la produzione di componenti di grandi dimensioni (oltre al metro). «I principali temi – racconta De Stefano – erano i costi proibitivi per produrre componenti in lotti piccoli-medi dovuti spesso alla necessità di lavorazioni manuali o assemblaggi di componenti, lunghi lead time produttivi o tempi di approvvigionamento di certe parti, inabilità di customizzare parti e dover spesso ricadere su soluzioni standard, impatto ambientale dovuto agli elevati scarti produttivi delle lavorazioni sottrattive e la necessità di avere grandi magazzini di stoccaggio per parti, tool e stampi, che in breve tempo rischiano di diventare obsoleti».
La stampa 3D da svariati anni si proponeva già come soluzione per risolvere molte di queste problematiche ma rimaneva comunque limitata a causa di alcuni aspetti: in particolare, per quanto riguarda le grandi dimensioni, vi erano ancora limitate opzioni sul mercato che permettessero di applicare la flessibilità dell’Additive Manufacturing su componenti con geometrie complesse e prodotti con materiali avanzati (come tecno polimeri, compositi).
Progettazione, identificazione dei materiali e ottimizzazione dei componenti per l’industria
Tutto nasce nell’ambito di un progetto di ricerca, quello che ha portato allo sviluppo del sistema Robotico di Large Scale Additive Manufacturing (Ro-Lsam): «una testa di estrusione proprietaria – dice De Stefano – corredata da feature brevettate come il sistema di alimentazione, il piano di stampa, montati su di bracci robotici a 6 o più assi (per maggiore flessibilità di movimento e geometrie complesse), il tutto supportato da una piattaforma software per la completa gestione e controllo del processo produttivo». Grazie a questo Ro-Lsam Caracol è in grado di essere un partner per le aziende clienti, dal design ed engineering, ai materiali, alle tecnologie, fino a produzione, post-processing e controllo qualità; per garantire i più requisiti più stringenti.
«In house Caracol ha un team di designer ed ingegneri specializzati in additive manufacturing che possono supportare i clienti dall’identificazione dei componenti, al redesign, fino all’ottimizzazione topologica e la gestione di test e analisi sulle parti – dice De Stefano – Grazie a un ampio network di partner nel mondo dei materiali, Caracol riesce a identificare i migliori sul mercato per l’applicazione del proprio cliente. Infine, grazie al team di Additive Manufacturing specialists, i componenti vengono prodotti tramite le tecnologie che Caracol ha in-house. Ovvero 5 sistemi Ro-Lsam proprietari attivi, oltre a diverse tecnologie di stampa 3D tradizionali». In generale, quando il cliente è un grande gruppo industriale che ha familiarità con la stampa 3d «ci limitiamo ad accompagnarlo con la tecnologia e il know how di additive manufacturing all’interno dell’azienda. Ma siamo in grado anche di fornire direttamente le parti, anche singoli pezzi per i nostri clienti più piccoli».
