Alla scoperta dello spazio, con la stampa in 3D

Weerg stampa in 3D i componenti per il progetto KM3NeT dell’Istituto olandese di Fisica Subatomica.

Nikhef, Istituto nazionale olandese di Fisica Subatomica, conduce ricerche sugli elementi costitutivi del nostro universo, sulle loro forze reciproche e sulla struttura dello spazio e del tempo. Scienziati provenienti da tutto il mondo collaborano con Nikhef svolgendo ricerche che, da un lato, si concentrano sul comportamento di particelle elementari in esperimenti controllati e, dall’altro, sull’osservazione di particelle provenienti dall’universo verso la terra. Da qui la nascita del progetto internazionale denominato KM3NeT (acronimo di Cubic Kilometer Neutrino Telescope), un’infrastruttura di ricerca che ospita telescopi per neutrini di nuova generazione, con una dimensione complessiva di oltre 1 kmc.

Installato nei mari più profondi del Mediterraneo, KM3NeT aprirà una nuova finestra sul nostro universo, contribuendo anche alla ricerca delle proprietà delle sfuggenti particelle di neutrini. In particolare, gli scienziati del network internazionale cercheranno neutrini da sorgenti astrofisiche distanti come supernove, raggi gamma o stelle in collisione grazie alle migliaia di sensori ottici di KM3NeT che rileveranno la debole luce nel mare profondo dalle particelle cariche originate dalle collisioni dei neutrini e della Terra.

KM3NeT è costituito da DOM (moduli ottici digitali): sfere di vetro delle dimensioni di una palla di calcio riempite con 31 fototubi disposti su centinaia di linee di circa 1 km di lunghezza ancorate al fondo del mare. E qui entra in gioco Weerg, alla quale Nikhef si è rivolta per la realizzazione di un componente essenziale dei DOM. Si tratta di semisfere delle dimensioni di 380 mm, realizzate dal service italiano utilizzando la tecnologia di stampa 3D HP Multi Jet Fusion 5210, di cui Weerg detiene la più grande installazione europea. «Il primo ordine è arrivato circa 2 anni fa e da allora la collaborazione è proseguita con regolarità, anche per tirature sempre più elevate», racconta Francesco Zanardo, direttore generale di Weerg. «Finora abbiamo prodotto circa 300 di queste sfere, che hanno la particolarità di avere la dimensione massima stampabile con i sistemi HP».

Da Nikhef e dai suoi partner europei gli ordini si susseguono regolarmente e, oltre alle sfere, sono stati stampati in 3D numerosi componenti più piccoli, sempre destinati al progetto KM3NeT. Come racconta Edward Berbee di Nikhef: «Lavoriamo su questo progetto dal 2013 e negli anni abbiamo contattato circa 50 fornitori diversi. Inizialmente i prezzi delle stampe 3D erano improponibili, poi abbiamo trovato un fornitore con prezzi ragionevoli che però era solo in grado di realizzare il componente in 2 parti divise che successivamente dovevamo incollare. Questa soluzione non era certamente ottimale e abbiamo quindi continuato ad analizzare nuove tecnologie, fino a quando abbiamo scoperto le interessanti prestazioni dei sistemi Multi Jet Fusion di HP. Mentre stavamo valutando l’opportunità o meno per un istituto di ricerca come il nostro di acquistare il sistema, abbiamo letto un articolo che annunciava l’installazione da record di stampanti 3D HP messa a segno da Weerg». Berbee e il suo team hanno subito effettuato un primo ordine test, che si è dimostrato eccellente in termini di servizio e qualità. Un altro vantaggio estremamente interessante per Nikhef è stata l’opzione di verniciatura dei componenti offerta da Weerg, che prima l’Istituto effettuava manualmente. «I pezzi che ordiniamo da Weerg vengono verniciati di nero a un costo assolutamente competitivo rispetto alle risorse che dovevamo mettere in campo».