Un sistema innovativo di stampa 3D, frutto della collaborazione tra il Politecnico di Milano e Leister, una multinazionale svizzera che progetta e produce sistemi per la saldatura e la manipolazione della plastica, ha fatto registrare un importante progresso nel campo della produzione di elementi architettonici di grandi dimensioni. La collaborazione è nata nell’ambito del progetto “Cultura meccanica” del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, che aveva come obiettivo lo sviluppo di conoscenze e competenze per creare e riprodurre elementi architettonici di notevoli dimensioni con un processo di stampa 3D utilizzando l’estrusore Leister WELDPLAST 600-i. Questa notizia verrà pubblicata in stile giornalistico.
L’aspetto scientifico del progetto è stato gestito dal Prof. Francesco Braghin, del Dipartimento di Meccanica, e coordinato dall’Ingegnere Pierpaolo Ruttico del Dipartimento ABC (Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito). Lo spazio per la parte pratica si trovava nel Laboratorio INDEXLAB del Polo Territoriale di Lecco sotto la direzione operativa dell’Ingegnere Carlo Beltracchi con il supporto dell’Ingegnere Gabriele Viscardi e del progettista computazionale Khalid Alabdula. L’asse centrale della ricerca è stato lo sviluppo di tecniche per integrare il modulo estrusore Leister WELDPLAST 600-i in un robot antropomorfo Fanuc. Questo perché l’estrusore, collegato al braccio del robot, doveva creare elementi di plastica di dimensioni eccezionali attraverso la stampa 3D. Questi elementi sono stati progettati come blocchi indipendenti e facilmente assemblabili di un sistema architettonico modulare.
Il polipropilene rinforzato con fibre di vetro è completamente riciclabile ed è stato sviluppato e fornito dall’azienda olandese LyondellBasell. Con l’integrazione dell’estrusore nel robot, i componenti sono stati posizionati con cura e si sono adattati perfettamente tra loro. Il computer di controllo, gli alimentatori elettrici e i connettori del WELDPLAST sono stati installati direttamente nel “gomito” del robot per creare un sistema plug-and-play compatto, funzionale e facile da usare. Questa disposizione consente la massima flessibilità del robot in tre assi, riducendo notevolmente il rischio di incroci di cavi e possibili interferenze dovute alla distanza tra i componenti.
Il sistema è controllato da un controllore logico programmabile (PLC). Questo garantisce una monitorizzazione precisa del processo di estrusione e si attiva quando si raggiunge la temperatura critica per l’estrusione del materiale selezionato. La WELDPLAST 600-i ha dimostrato il suo valore con la sua velocità di deposizione di 50-75 mm al secondo, permettendo l’estrusione di dettagli fino a 3 kg all’ora. Il materiale è stato introdotto nell’estrusore in rotoli da 2,5 kg e 4 mm di diametro.
Uno dei risultati più sorprendenti di questo progetto è stata la creazione di elementi con forme libere, sia fluide che angolate. La capacità di creare strutture con sporgenze rilevanti è un avanzamento significativo ottenuto grazie a una specifica strategia di taglio, sviluppata dall’Ingegnere Carlo Beltracchi e dal Designer di Computazione Tangenziale Khalid Alabdula. Questa strategia ha permesso di ottimizzare il consumo di materiale e di ridurre i tempi di produzione. Gli elementi così ottenuti sono stati poi assemblati per formare una struttura architettonica modulare, che può essere adattata a diverse esigenze e contesti. Il progetto ha dimostrato le potenzialità della stampa 3D nel campo dell’architettura, offrendo nuove possibilità di espressione e personalizzazione.
