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title: "Simulazioni avanzate migliorano la resistenza delle parti stampate in 3D"
url: https://www.voxelmatters.com/it/simulazioni-avanzate-migliorano-la-resistenza-delle-parti-stampate-in-3d/
date: 2025-12-06
modified: 2025-12-06
lang: it
author: "Edward Wakefield"
description: "Secondo quanto reso noto dalla Kennesaw State University, le strutture interne dei componenti stampati in 3D limitano spesso la resistenza e l’affidabilità dei pezzi. Una nuova ricerca dell’università dimostra che..."
categories:
  - "AM per l'energia"
  - "DfAM"
  - "Energia nucleare"
  - "Ricerca AM"
tags:
  - "future"
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# Simulazioni avanzate migliorano la resistenza delle parti stampate in 3D

[Secondo quanto reso noto dalla Kennesaw State University](https://www.kennesaw.edu/news/stories/2025/team-innovates-3d-printed-structures-simulations.php), le strutture interne dei componenti stampati in 3D limitano spesso la resistenza e l’affidabilità dei pezzi. Una nuova ricerca dell’università dimostra che modificare le impostazioni di stampa può migliorare in modo significativo le prestazioni, rendendo un componente quasi tre volte più robusto e aprendo la strada a progetti più sicuri ed efficienti.

Sotto la guida di Aaron Adams, Assistant Chair del Department of Engineering Technology, Eric Miller, studente di ingegneria meccatronica, sta studiando come le caratteristiche strutturali interne influenzino le prestazioni in applicazioni critiche come l’energia nucleare. Come membro del KSU’s START Lab all’interno del Southern Polytechnic College of Engineering and Engineering Technology, Miller collabora con studenti e docenti attivi nel campo delle simulazioni, della manifattura additiva e della ricerca su materiali avanzati.

Il progetto, sostenuto dal Summer Undergraduate Research Program e dal Sophomore Scholars Program, analizza come piccole scelte progettuali possano incidere sulla resistenza delle parti stampate in 3D. Adams afferma che questo lavoro potrebbe contribuire a risolvere storiche [sfide legate all’efficienza del combustibile nucleare](https://www.voxelmatters.com/ornl-qualifying-3d-printed-nuclear-materials/). "Attualmente il combustibile ha la forma di un pellet delle dimensioni di una moneta da un centesimo, e i pellet vengono impilati come un rotolo di monete", spiega Adams, professore associato di mechanical engineering technology. "Questi pellet vengono poi inseriti all’interno di una barra di combustibile. Quando inizia la reazione nucleare, si riscaldano, si espandono e arrivano a contatto con la parete della barra. Poiché non hanno spazio per espandersi, devono essere rimossi prima che il combustibile sia completamente esaurito, limitando la quantità effettivamente utilizzabile. Il nostro obiettivo è ottenere un aumento del 15% nell’utilizzo del combustibile grazie a geometrie complesse."

Il team sta studiando come la stampa 3D possa creare canali interni e nuove strutture reticolari che offrano al materiale lo spazio necessario per espandersi, aumentando così sia l’efficienza sia la sicurezza.

Il ruolo di Miller comprende la progettazione dei modelli, la preparazione delle simulazioni e l’utilizzo dell’analisi agli elementi finiti (FEA) per testare diverse combinazioni di angoli e densità delle strutture reticolari. Racconta che questo lavoro lo sta portando oltre i confini tipici del suo percorso in meccatronica, migliorando la sua comprensione del comportamento meccanico dei materiali.

"Volevo approfondire l’ambito dell’ingegneria meccanica, perché nel nostro corso ci soffermiamo meno su questi aspetti. Studiare la resistenza dei materiali e usare la FEA è stata un’esperienza formativa importante", spiega Miller, aggiungendo che l’accessibilità della stampa 3D lo ha sempre affascinato. "Da ragazzo ero un po’ goffo e rompevo spesso le cose. Con una stampante da 200 dollari e software gratuiti, sono riuscito a creare pezzi di ricambio per tutto ciò che rompevo. Ti permette davvero di immaginare qualcosa e costruirlo a casa, anche se non è complesso come [i combustibili nucleari](https://www.voxelmatters.com/it/ornl-stampa-3d-lfam-apre-nuove-strade-per-il-nucleare/)."

Eseguire simulazioni complesse ha comportato anche alcune difficoltà: le dimensioni della mesh necessarie per geometrie curve hanno messo sotto pressione le risorse di calcolo del laboratorio, un ostacolo che Adams considera parte del processo formativo. "Se dovessi riassumere la nostra sfida principale in una parola, quella parola sarebbe risorse, in particolare la capacità di eseguire modelli di simulazione altamente computazionali", ha detto. "Ma affido un compito a Eric e lui ci si dedica completamente. Supera sempre le aspettative."

"Questo è il tipo di ricerca applicata che sosteniamo con convinzione", ha dichiarato Lawrence Whitman, Dean dello SPCEET. "Eric e il professor Adams stanno sviluppando soluzioni che contribuiscono alla [sicurezza energetica nazionale](https://www.voxelmatters.com/voxelmatters-energy-am-focus-2023-ebook/) e rafforzano il futuro della manifattura."

Miller presenterà i risultati del team della Kennesaw State University a un convegno dell’American Society of Mechanical Engineers (ASME).