Come il Politecnico di Milano rafforza l’industria del Nord Italia e perché la metrologia di precisione è diventata indispensabile

Quando la metrologia tradizionale non basta più

Nei laboratori del Dipartimento di Meccanica, il team del professor Massimiliano Annoni sviluppa concetti avanzati di produzione: digitalizzazione nel machining, digital twin, intelligenza artificiale applicata alle lavorazioni meccaniche, fresatura di precisione, taglio a getto d’acqua e catene di lavorazione ibride.

I componenti che nascono o vengono analizzati qui presentano una complessità estrema: superfici libere complesse, microstrutture delicate, geometrie a parete sottile e texture estremamente variabili tipiche della manifattura additiva.

Questa complessità ha creato un ostacolo significativo: molti componenti non erano misurabili con gli strumenti tradizionali. Alcune feature erano troppo delicate per l’ispezione tattile, altre troppo piccole, profonde o intricate. Il prof. Annoni lo riassume con chiarezza: "La produzione moderna richiede dati di misura che siano tanto completi e precisi quanto i processi che intendiamo modellare. Senza questi dati, il progresso rimane teorico e la ricerca perde efficacia industriale."
 

L’introduzione della µCMM: una svolta strategica per il Politecnico

Quando il Politecnico di Milano ha deciso di installare la µCMM di Bruker Alicona, la scelta non è stata semplicemente tecnica, ma strategica. Il Dipartimento ha deciso di accedere a un sistema che unisce la precisione ottica senza contatto con l’accuratezza di una macchina di misura a coordinate.

La µCMM non misura solo superfici isolate, ma intere geometrie 3D: tolleranze di forma, profili di rugosità e microstrutture. Il tutto in una singola configurazione stabile, resa possibile dalla cinematica a 5 assi del sistema.

Annoni descrive la decisione così: "Non avevamo bisogno di un altro microscopio. Avevamo bisogno di una CMM ottica capace di misurare componenti reali in 3D, in modo completo e ripetibile.”
 

Un componente universitario che dimostra un bisogno industriale

Il caso più emblematico non arriva da un progetto industriale, ma dal team studentesco Dynamis, il reparto corse del Politecnico di Milano che sviluppa il proprio prototipo di auto da corsa per la Formula SAE ogni anno. La sospensione anteriore, fresata in cinque assi, presenta geometrie complesse, micro-smussi e tolleranze critiche.

Il metrologo Antonio Costetti ricorda bene quanto fossero problematiche queste parti in passato. Senza un sistema ottico a 5 assi, era impossibile misurare l’intera geometria. La µCMM ha cambiato radicalmente la situazione.

"Per la prima volta abbiamo potuto misurare l’intera sospensione con un’unica presa pezzo,” racconta Costetti. "I dati erano completi e affidabili. È stato un vero passo avanti.”
 

Nuovi campi di ricerca diventano misurabili e quindi realizzabili

La µCMM è diventata rapidamente uno strumento centrale perché ha sbloccato aree di ricerca prima inaccessibili. Ora, ad esempio, è possibile analizzare con precisione i microcanali necessari per filtri elettromagnetici e guide d’onda, dove la prestazione dipende direttamente dalla geometria.

Anche nel campo delle celle a combustibile, la metrologia ottica ha permesso di visualizzare deviazioni microscopiche che influenzano i flussi di gas. La caratterizzazione degli utensili ha registrato un salto di qualità: frese di soli 100 micrometri possono essere caratterizzate nella loro interezza.

La manifattura additiva, infine, trae enorme beneficio dalla misurazione di rugosità locali, picchi e micro-irregolarità che incidono sulla qualità del processo.
 

MetMaX: il digital twin che rende più produttivi i laboratori

La piattaforma software MetMaX consente di programmare e simulare offline intere routine di misura tramite un gemello digitale del sistema.

Mentre la µCMM misura un componente complesso, il team può preparare programmi per il pezzo successivo. La macchina non si ferma quasi mai. Per Annoni, che sviluppa digital twin anche per macchine utensili, il vantaggio è evidente: simulare prima di eseguire significa essere più veloci e più precisi.
 

Formare talenti che rafforzano l’industria del territorio

La µCMM è parte integrante anche dell’attività didattica. Gli studenti imparano l’intera catena digitale della produzione: dal modello CAD alla programmazione CAM fino alla metrologia ottica 3D.

Annoni sottolinea quanto ciò sia strategico per la regione: "I nostri studenti lavorano con tecnologie che troveranno poi in azienda. Capiscono davvero come funziona la produzione moderna e come dimostrare la qualità in modo affidabile.”

Partnership che rafforzano un’intera regione

La collaborazione tra Politecnico di Milano e Bruker Alicona dura da oltre dieci anni, iniziata con la prima Alicona G4 e cresciuta fino alla situazione attuale, dove la metrologia ottica 3D ad altissima precisione è un fiore all’occhiello del Dipartimento di Meccanica.
 

Conclusione: la precisione come fondamento del progresso scientifico e industriale

La storia del Politecnico di Milano dimostra quanto siano intrecciate eccellenza scientifica e competitività industriale. La metrologia ottica 3D non è un accessorio della produzione, ma un elemento centrale che definisce ciò che è possibile.

Accelera la ricerca, aumenta l’affidabilità dei processi, migliora la formazione e rafforza la competitività dell’intera regione.

La µCMM di Bruker Alicona non è semplicemente uno strumento di misura, è un catalizzatore d’innovazione.