Stampare una casa. Dopo i cromisti, faremo a meno dei muratori?

Scritto da il 23 gennaio 2013 in 3 D PRINTING, AMBIENTE, TECNICHE - Nessun commento

D-Shape è un sistema robotizzato di stampa 3D che utilizza nuovi materiali (sabbia, fibre di alghe e legante) per creare oggetti e strutture con tenacia superiore al cemento.

È una tecnologia che ha ormai compiuto quattro anni dalla costruzione del rpototipo nel 2009, ma anche considerata una tecnologia e una macchina innovativa. È un sistema di stampa robotizzato che permette di realizzare costruzioni 1:1 in arenaria artificiale senza l’intervento dell’uomo, utilizzando un processo di stampa stereolitografica 3D che al posto degli inchiostri utilizza sabbia e uno speciali legante inorganico e fibre naturali per la costruzione di strutture antisismiche, sviluppato da un ingegnere italiano, esperto di robotica, Enrico Dini. La sabbia può essere di qualsiasi tipo, dolomitica, silicea o da granito: ideale per località marine in Africa e Medio Oriente.

La macchina è stata ideata e realizzata da Enrico Dini, che ha applicato la sua passione di quando, bambino costruiva castelli di sabbia sulle spiagge italiane. È diventato un esperto di robotica e ha inventato la prima stampante 3D al mondo. Poi ha pensato come utilizzarla e la proposta è venuta da in architetto londinese. L’ideale è costruire strutture che non possano essere realizzate con metodi tradizionali come si può vedere in questo filmato. Questo è stato solo l’inizio.

Vedere la macchina in funzione ricorda pressapoco un normale tavolo da taglio per il cartone, tipo il Kongsberg o altri, o una stampante inkjet in piano. Basta avere un computer e un apposito software CAD/CAE/CAM con cui progettare l’oggetto, dopo di che la macchina fa tutto da sola. E non può sbagliare.

Strutture di ogni tipo

A parte le applicazioni in architettura, la macchina di Enrico Dini può essere utilizzata anche nel design di arredamento o pubblicitario dove i limiti sono dati solo dalla fantasia. Un’applicazione promettente è la riproduzione in dimensioni reali o in scala di monumenti storici per i musei e le fondazioni, per creare strutture e sculture nei parchi e nei giardini, piscine e centri di fitness.

La 'stampante sandjet' D-Shape

La ‘stampante sandjet’ D-Shape *

Uno dei grandi vantaggi del sistema D-Shape è che il materiale utilizzato, anche se a base sabbia, contiene leganti che possono conferire all’oggetto una certa elasticità, tutto dipende dalle fibre scelte. L’ingegner Dini afferma che ad esempio si sono utilizzate fibre provenienti dal mare (alghe) e quindi ecologiche e in grado di costruire anche strutture molto resistenti ai sismi, ma soprattutto di qualsiasi forma concava o convessa. Una rivoluzione anche nel campo della progettazione architettonica.
In un futuro non certo lontano gli architetti potranno costruire senza bisogno di gru, di miscelatori e… di muratori.
Vista dall’esterno la D-Shape appare come una grande struttura in alluminio all’interno della quale verrà costruita la struttura. Il software CAD-CAM comanda i movimenti delle teste di stampa della macchina durante il processo di fabbricazione. Le teste di stampa sono in effetti il cuore di questa tecnologia. Naturalmente la struttura del macchinario è piuttosto grande, molto più di un tavolo da taglio o di una inkjet – potremmo chiamarla ‘stampante sandjet’ -, ma è molto leggera in quanto fatta in alluminio, e anche facilmente smontabile e trasportabile.
Il processo di stampa ha inizio con il progetto dell’architetto che utilizza la tecnologia CAD 3D. Il progetto viene poi scaricato in un file STL e importato nel programma del computer che controlla le teste di stampa, che iniziano a lavorare senza soluzione di continuità per strati di 5 – 10 mm, partendo dal basso (dalle fondamenta) e terminando sul tetto, comprese tutte le strutture interne, lasciando gli apposi spazi per tubature, cavi e condutture. La solidificazione avviene nel giro di 24 ore. Per strutture complesse come le abitazioni, una volta consolidata una parte si procede con la successiva.

Il nuovo materiale

Una costruzione in fase di realizzazione con D-Shape

Una costruzione in fase di realizzazione con D-Shape

Il nuovo materiale utilizzato per queste costruzioni ‘a stampa’ – sabbia, legante inorganico e fibre naturali – è stato sottoposto a test di trazione, compressione e flessione ottenendo risultati straordinari. L’arenaria artificiale che si ottiene ha proprietà eccezionali di resistenza agli agenti atmosferici e a sollecitazioni anche sismiche.
La capacità operativa della prima stampante D-Shape è di 2400 metri quadri all’anno, corrispondenti a dodici villette a due piani.
Questo rivoluzionario sistema è anche assolutamente privo degli incidenti tipici del settore edilizio in quanto non richiede impalcature né una manodopera faticosa. Un vero risparmio finanziario e in vite umane.

* Immagini tratte da “Der Architekt will die Teile mit dem italienischen 3D-Drucker D-Shape erstellen

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