La produzione additiva, più comunemente conosciuta come stampa 3D, si sta affacciando anche nel comparto nautico come una delle tecnologie più promettenti per la realizzazione di eliche ad alte prestazioni. Secondo un’analisi pubblicata sulla piattaforma METSTRADE (“3D printing to change propeller production”), questa tecnica consente di produrre eliche personalizzate con costi ridotti, tempi di sviluppo più brevi e un impiego di materiale significativamente inferiore rispetto ai processi tradizionali. Una prospettiva che risponde perfettamente alle nuove esigenze della propulsione elettrificata, sempre più diffusa a bordo di yacht, tender e imbarcazioni a foil.

Parallelamente, la ricerca accademica sottolinea come l’applicazione della stampa 3D nel settore marino richieda una valutazione attenta in termini di affidabilità strutturale, certificazione e compatibilità metallurgica, poiché si tratta di componenti sottoposti a sollecitazioni estreme e a condizioni ambientali particolarmente severe.

La geometria di un’elica – che comprende parametri come diametro, numero e forma delle pale, passo e profilo longitudinale e trasversale – deve essere calibrata in funzione del tipo di scafo, della potenza installata, della velocità operativa e delle condizioni d’impiego. Il corretto abbinamento tra motore, scafo ed elica rappresenta uno degli aspetti più delicati della progettazione, poiché incide direttamente su efficienza, spinta e comfort a bordo. La stampa 3D, in questo senso, introduce una libertà progettuale senza precedenti, consentendo di superare i limiti dei metodi tradizionali, come la fusione in sabbia o la colata, e di esplorare forme più complesse e leggere, ottimizzate grazie ai software di topology optimisation.

Le eliche tradizionali vengono ancora oggi fuse in leghe di alluminio, acciaio inox o bronzo-alluminio, scelte in base alla taglia dell’imbarcazione e all’ambiente di utilizzo. Si tratta di processi che richiedono molte fasi successive – dalla colata alla fresatura, fino al trattamento superficiale – e che inevitabilmente comportano scarti di materiale e tempi lunghi di produzione. La manifattura additiva elimina gran parte di questi passaggi, rendendo possibile una produzione più diretta e sostenibile, senza la necessità di stampi e con una riduzione significativa dei materiali impiegati.

Un caso emblematico è quello di RAMLAB, startup olandese che nel 2017 ha realizzato la prima elica navale certificata da Bureau Veritas utilizzando la tecnologia WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). I test hanno dimostrato come una elica prodotta in lega bronzo-alluminio con questo processo possa offrire proprietà meccaniche paragonabili – e in alcuni casi superiori – a quelle della fusione tradizionale, con minori difetti interni e un’elevata uniformità della microstruttura. A confermare l’interesse del settore è anche la nascita nel Regno Unito del consorzio D.E.E.P. (Digitally Enabled Efficient Propeller), dedicato allo sviluppo di eliche stampate in 3D integrate con sistemi di digital twin e percorsi certificativi specifici.

Non mancano tuttavia le criticità. La certificazione e l’omologazione di componenti strutturalmente critici, come le eliche, restano una sfida aperta, poiché è necessario definire standard di riferimento che tengano conto delle peculiarità del processo additivo. La finitura superficiale rappresenta un altro punto chiave: le prestazioni idrodinamiche dipendono infatti dalla levigatezza del profilo e dalla qualità del trattamento post-processo, che deve eliminare qualsiasi micro-imperfezione capace di innescare cavitazione. A ciò si aggiunge la complessità metallurgica, poiché le leghe impiegate devono garantire un’elevata resistenza alla corrosione salina, all’usura e alla fatica meccanica, mantenendo al tempo stesso una microstruttura stabile.

Dal punto di vista economico, la stampa 3D si dimostra vantaggiosa soprattutto nelle piccole serie o nella prototipazione rapida, mentre per produzioni di grandi dimensioni o quantitativi elevati i costi legati al tempo macchina e ai trattamenti di finitura restano significativi. Anche la dimensione delle eliche costituisce un limite tecnico: sebbene la tecnologia WAAM consenta oggi di realizzare componenti di diversi metri di diametro, il controllo delle tolleranze e la precisione geometrica diventano parametri critici da gestire.

Ciononostante, nel contesto delle imbarcazioni moderne, la stampa 3D delle eliche rappresenta un campo di applicazione estremamente interessante. Per la propulsione elettrica, consente di adattare in modo rapido e preciso la geometria dell’elica alla curva di coppia del motore, che differisce sensibilmente da quella di un propulsore endotermico. Nelle barche a foil, dove l’elica lavora in condizioni di transizione tra dislocamento e volo, la possibilità di personalizzare forma e passo rappresenta un vantaggio tecnico decisivo. Anche nel settore dei superyacht e delle unità speciali, la produzione additiva apre nuove possibilità di personalizzazione per ridurre rumore, vibrazioni e cavitazione, migliorando comfort e rendimento. Inoltre, l’ottimizzazione della massa dell’elica contribuisce a ridurre il peso complessivo dell’imbarcazione e, di conseguenza, i consumi.

In prospettiva, la stampa 3D non sostituirà nell’immediato la fusione tradizionale, ma si configurerà come una tecnologia complementare, ideale per applicazioni di nicchia, prototipi, refit e sperimentazione su propulsioni avanzate. Il suo contributo sarà determinante soprattutto in termini di rapidità progettuale, sostenibilità e integrazione digitale dei processi produttivi.

La manifattura additiva segna per la nautica un passaggio dalla produzione seriale alla fabbricazione intelligente, in cui l’elica non è più un componente standard ma un sistema ottimizzato per ogni scafo e per ogni tipo di propulsione. Le prime applicazioni confermano che la stampa 3D può offrire soluzioni più leggere, efficienti e sostenibili, ma la sua diffusione dipenderà dalla capacità del settore di definire standard, certificazioni e processi industriali ripetibili. Se oggi rappresenta ancora un laboratorio di innovazione, è ormai evidente che le eliche del futuro – soprattutto per la nuova generazione di imbarcazioni elettriche e foil – nasceranno sempre più da un file digitale e da un arco di metallo fuso strato dopo strato.