IMS Giotto Spa

Il punto di partenza: un componente che non poteva esistere in metallo

Ci sono applicazioni in cui il materiale non è una variabile secondaria. È il vincolo principale attorno al quale si costruisce tutto il resto.

È esattamente il caso che ci ha portato a collaborare con IMS Giotto, azienda di Sasso Marconi specializzata nella produzione di impianti elettromedicali. Matteo Benassi, progettista meccanico dell'azienda, ci ha coinvolti nell'estate del 2024 con un obiettivo preciso: trovare una soluzione produttiva per un dispositivo di ausilio alle procedure di biopsia mammaria — una procedura diagnostica che consente il prelievo di un campione di tessuto dal seno.

Il componente esisteva già. Il problema era come era fatto.

Il problema: l'alluminio blocca i raggi X

Fino a quel momento, il dispositivo veniva realizzato tramite fresatura su un multi-corpo in alluminio e acciaio inox. Una soluzione tecnicamente solida, ma con un limite insuperabile: i metalli sono radiopachi.

In un contesto di diagnostica per immagini, questo significa che il componente interferisce con il fascio di raggi X, rendendo impossibile una lettura completa e affidabile delle immagini. Non è un problema estetico o di performance meccanica. È un problema clinico diretto.

Per funzionare correttamente, il dispositivo doveva essere radiotrasparente — ovvero lasciare passare i raggi X senza alterare l'immagine diagnostica. E questo escludeva a priori qualsiasi soluzione metallica.

I requisiti: una lista che non lasciava margine

Trovare un'alternativa non era semplice. Il nuovo materiale doveva soddisfare simultaneamente requisiti molto stringenti:

Radiotrasparenza elevata. Requisito primario, non negoziabile. Il componente non deve comparire nelle immagini radiografiche.

Adeguate caratteristiche meccaniche. Il dispositivo è sottoposto a sollecitazioni durante l'utilizzo clinico e deve mantenere la propria integrità strutturale nel tempo.

Igroscopicità bassissima o nulla. In ambiente ospedaliero, la sanificazione è un processo continuo. Un materiale che assorbe umidità si degrada, si deforma, perde le proprietà originali. Non è ammissibile.

Resistenza alla sterilizzazione in autoclave. I cicli di sterilizzazione medicale raggiungono circa 125°C. Il materiale deve reggere senza deformarsi, senza degradarsi, senza perdere dimensionalmente.

Durabilità. Il dispositivo non è monouso. Deve garantire oltre 100 cicli di riutilizzo senza compromettere le prestazioni.

Sostenibilità economica. La soluzione tecnica doveva essere anche produttivamente e commercialmente percorribile.

Il processo: trovare il materiale giusto, poi riprogettare

IMS Giotto non era nuova alla stampa 3D — dal 2020 utilizzavano internamente una macchina FDM per la prototipazione. Quello che mancava era l'accesso a materiali avanzati con caratteristiche specifiche per il settore medicale e il know-how per integrarli in un processo produttivo reale.

Il lavoro con il nostro team è partito dall'analisi dei requisiti funzionali e ha portato all'identificazione del materiale idoneo — un polimero tecnico con le caratteristiche di radiotrasparenza, resistenza termica e impermeabilità all'umidità richieste.

Ma il lavoro non si è fermato alla selezione del materiale. La geometria del componente è stata riprogettata specificamente per la manifattura additiva, sfruttando i gradi di libertà che la stampa 3D offre rispetto alla fresatura tradizionale. Uno dei risultati più concreti di questa ottimizzazione: l'eliminazione della necessità di incollare il supporto dell'ago, operazione manuale che nella versione precedente aggiungeva complessità al processo di assemblaggio.

I risultati: tempi, costi, qualità

Il confronto con il metodo tradizionale è netto.

Con la fresatura tradizionale, produrre 50 coppie di componenti richiedeva circa un mese. Con la stampa 3D, lo stesso quantitativo viene consegnato in meno di 7 giorni.

Sul fronte economico, il risparmio è di 30 € per coppia rispetto al costo di produzione tradizionale. A questo si aggiunge l'assenza di uno stampo dedicato — che avrebbe comportato un investimento iniziale tra i 2.000 € (produzione in Cina) e i 5.000 € (produzione in Italia) — e una maggiore flessibilità in caso di future modifiche al design.

Il componente finale garantisce oltre 100 cicli di riutilizzo, superando i cicli di sterilizzazione in autoclave senza degradazione delle proprietà meccaniche o dimensionali.

Il riconoscimento: European Journal of Radiology

Non è frequente che un'innovazione di processo produttivo venga citata in una pubblicazione scientifica di settore. In questo caso è successo: l'innovazione introdotta nel dispositivo è stata menzionata in un articolo pubblicato sull'European Journal of Radiology, una delle riviste più autorevoli nel campo della diagnostica per immagini.

È un segnale che vale la pena sottolineare: quando la tecnologia produttiva contribuisce a migliorare un dispositivo clinico in modo misurabile, l'impatto va ben oltre il reparto R&D.

Cosa resta di questo progetto

La collaborazione con IMS Giotto dimostra una cosa che ripetiamo spesso: la stampa 3D non è una soluzione universale, ma quando i requisiti tecnici sono stringenti e le soluzioni tradizionali mostrano i loro limiti, la manifattura additiva può aprire strade che altrimenti non esisterebbero.

In questo caso, ha permesso di passare da un componente fisicamente incompatibile con la diagnostica per immagini a un dispositivo radiotrasparente, sterilizzabile, durevole e prodotto in tempi e costi sensibilmente inferiori.

Come ha sintetizzato Matteo Benassi, progettista meccanico di IMS Giotto:

"La collaborazione con Bologna 3D ci ha permesso di individuare una soluzione tecnologicamente avanzata e perfettamente in linea con le nostre esigenze applicative, grazie a un supporto tecnico competente e a un rapporto professionale estremamente collaborativo."

La stampa 3D industriale non è solo una tecnologia.
È un metodo per progettare, testare e produrre in modo più intelligente.

Se stai lavorando su un componente con requisiti tecnici specifici e vuoi valutare se e come l'Additive Manufacturing può entrare nel tuo processo produttivo, scrivici. Il primo confronto è sempre senza impegno.

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