Sperimentazione di uno strumento software per la valutazione dell'impatto ambientale ed economico di componenti ottenuti tramite stampa 3D

La crescente attenzione verso la sostenibilità ambientale ed economica dei processi produttivi ha reso necessario lo sviluppo di strumenti di valutazione in grado di supportare le decisioni progettuali sin dalle fasi iniziali di sviluppo del prodotto. In questo contesto, la produzione additiva (Additive Manufacturing, AM), e in particolare la tecnologia di sinterizzazione laser selettiva (Selective Laser Sintering, SLS), si è affermata come una soluzione di grande interesse per la realizzazione di componenti caratterizzati da elevata complessità geometrica e integrazione funzionale. Tuttavia, la diffusione industriale di tali tecnologie richiede una valutazione quantitativa affidabile dei loro impatti ambientali ed economici lungo l’intero ciclo di vita. Il presente lavoro ha come obiettivo principale la sperimentazione e l’applicazione di uno strumento software per la valutazione integrata dell’impatto ambientale, tramite Life Cycle Assessment (LCA), e del costo nel ciclo di vita, tramite Life Cycle Costing (LCC), di componenti realizzati mediante tecnologia SLS. In parallelo, il lavoro si propone di analizzare il ruolo e il peso dei principali parametri di input e dei parametri intermedi del processo SLS sui risultati ambientali ed economici, al fine di supportare una progettazione più consapevole e orientata alla sostenibilità. Il metodo sviluppato si basa su un modello parametrico strutturato in fogli di calcolo, in grado di descrivere in modo coerente le diverse fasi del ciclo di vita del componente, dalla produzione della materia prima fino al fine vita. Il modello è stato applicato a un caso studio principale rappresentato da una Cooling Jacket per motore elettrico, componente caratterizzato da geometria complessa, realizzato in PA12 mediante SLS. L’analisi è stata successivamente estesa a tre componenti appartenenti al sistema BP Cooling di un veicolo Formula SAE, al fine di verificare la robustezza e l’applicabilità del metodo a geometrie differenti. I risultati mostrano che, per tutti i componenti analizzati, la fase di manufacturing rappresenta il contributo dominante sia dal punto di vista ambientale sia economico, evidenziando il ruolo centrale dei consumi energetici e della produttività del processo SLS. L’analisi di sensitività condotta sui parametri principali ha inoltre evidenziato come il numero di componenti per singola build e il paese di produzione risultino i driver più influenti sui risultati di Global Warming e di costo nel ciclo di vita, mentre parametri geometrici e di processo secondari mostrano un impatto più contenuto. Nel complesso, il lavoro dimostra come l’integrazione di LCA, LCC e analisi di sensitività all’interno di un unico strumento di valutazione rappresenti un valido supporto alle decisioni progettuali, consentendo di individuare le condizioni operative più sostenibili e di guidare l’adozione consapevole della produzione additiva in ambito industriale.