Dalla ricerca applicata alla macchina industriale: il percorso DRD nella Friction Stir Welding
Il progetto presentato da DRD nell’ambito del programma PR FESR Toscana 2021–2027 – Ricerca, Sviluppo e Innovazione per l’Attrazione Investimenti, dedicato all’Applicazione Avanzata della saldatura a frizione in ambito ferroviario (FSI), nasce con un obiettivo ambizioso: trasferire una tecnologia di saldatura allo stato solido, già consolidata in ambiti aerospaziali e automotive, verso applicazioni ferroviarie su larga scala, con particolare attenzione alla saldatura di estrusi strutturali di grandi dimensioni
Presentazione finale progetto. 31/10/2024
Fin dalle fasi iniziali, il progetto si è posto come punto di incontro tra ricerca industriale, sviluppo sperimentale e concreta applicabilità produttiva. In questo contesto, il progetto ha preso forma grazie al contributo congiunto di tutti i partner coinvolti, che hanno messo a disposizione competenze tecniche, esperienza industriale e capacità di ricerca fondamentali per lo studio, lo sviluppo e la validazione del sistema, e con il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’Università di Pisa, che ha fornito supporto scientifico e metodologico nella definizione delle architetture di controllo, delle logiche di processo e dei criteri di validazione sperimentale.
Sebbene il progetto sia entrato in graduatoria per il finanziamento, DRD ha scelto di non interrompere il percorso di sviluppo, proseguendo in modo autonomo le attività di studio, progettazione e sperimentazione. Questa continuità ha rappresentato un elemento chiave: l’idea non è rimasta confinata alla carta progettuale, ma è stata progressivamente trasformata in un sistema reale, verificabile e misurabile.
Dopo circa un anno di studi e attività sperimentali, nel mese settembre 2025 è stato raggiunto un primo traguardo concreto. DRD ha progettato e realizzato una testa FSW, integrandola su una macchina prototipo appositamente allestita per le prove di processo. Questa fase ha segnato il passaggio decisivo dalla simulazione e dall’analisi teorica alla sperimentazione sul campo.
Le prime campagne di saldatura sono state condotte utilizzando utensili sviluppati da partner DRD, azienda inglese con oltre vent’anni di esperienza nella tecnologia Friction Stir Welding. L’impiego di utensili ottimizzati ha permesso di concentrarsi sull’analisi del comportamento della testa, della cinematica e del controllo del processo, riducendo le variabili esterne e aumentando l’affidabilità dei risultati.
Le prove hanno riguardato la saldatura di profili in alluminio AA6000, con spessori di 3 e 5 mm. I risultati ottenuti sono stati estremamente incoraggianti: le saldature hanno mostrato elevata qualità del giunto, buona omogeneità metallurgica e un comportamento coerente con i parametri di processo impostati. Questi riscontri hanno confermato la validità delle scelte progettuali adottate e la correttezza dell’approccio ingegneristico seguito.
Dal punto di vista tecnico, l’esperienza maturata ha permesso a DRD di affinare aspetti cruciali del processo FSW: gestione della forza assiale, controllo dell’avanzamento, stabilità della testa di saldatura e ripetibilità del ciclo. Elementi che, nel contesto ferroviario, assumono un’importanza strategica, soprattutto quando si opera su componenti di grande lunghezza, soggetti a requisiti stringenti di qualità e affidabilità.
Questo percorso non rappresenta un punto di arrivo, ma piuttosto l’inizio di una nuova fase. Le conoscenze acquisite attraverso il progetto FSI , hanno costituito la base tecnica e culturale per la progettazione delle prime macchine CNC DRD dedicate alla Friction Stir Welding. Macchine pensate fin dall’origine per essere modulari, scalabili e orientate alla produzione industriale, capaci di rispondere alle esigenze specifiche del settore ferroviario e non solo, più in generale della saldatura strutturale avanzata.
In questo senso, l’esperienza maturata dimostra come un progetto di ricerca applicata, anche prima della sua completa attuazione finanziaria, possa generare valore reale quando è sostenuto da continuità di visione, competenze interdisciplinari e forte integrazione tra industria e mondo accademico. DRD ha trasformato un’idea progettuale in un sistema funzionante, tracciando un percorso chiaro verso lo sviluppo di soluzioni FSW proprietarie e ponendo le basi per una nuova generazione di macchine utensili dedicate alla saldatura allo stato solido.
Nel mese di luglio abbiamo portato sul campo il risultato concreto di un anno di studi e sperimentazioni, sviluppati in stretta collaborazione con Ofec e con il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell’Università di Pisa. Un percorso di ricerca condiviso, nato dall’unione tra competenze industriali e supporto accademico, con un obiettivo chiaro: trasformare la teoria in tecnologia applicata.
Questo lavoro ci ha permesso di progettare e realizzare una testa FSW dedicata, successivamente installata su una macchina prototipo, dando avvio alle prime prove reali di saldatura. Grazie all’impiego di utensili sviluppati da partner DRD, azienda inglese con oltre vent’anni di esperienza nella tecnologia Friction Stir Welding, siamo riusciti a eseguire saldature su profili in alluminio AA6000 con spessori di 3 e 5 mm.
Le prove hanno restituito risultati estremamente positivi, confermando la bontà delle scelte progettuali e la solidità dell’approccio adottato. Le saldature ottenute hanno mostrato un’elevata qualità del giunto e una piena coerenza con gli obiettivi di precisione, affidabilità e controllo del processo che ci eravamo prefissati.
Questo traguardo rappresenta un passaggio fondamentale nel percorso di sviluppo DRD nel mondo della FSW, segnando il punto di partenza per l’evoluzione delle nostre macchine e delle soluzioni dedicate alla saldatura industriale avanzata.
