raggiunto nuovo traguardo di qualità

Combinando la classica macchina additiva con un sistema a fresatura CNC una società britannica è riuscita a produrre elementi in PET riciclato per la stampa 3D del calcestruzzo, eliminando gli sprechi e migliorando la qualità dei dettagli

Less is more diceva un celebre architetto, una frase che ben si addice all’ultima innovazione per la stampa 3D del calcestruzzo. Combinando due sistemi differenti, una società britannica è riuscita a superare le tradizionali “casseformi” per cls, eliminando completamente lo spreco di materiale, per raggiungere risultati qualitativi decisamente più elevati. 

Superare i limiti della stampa 3D

La tecnologia della stampa 3D sta vivendo un momento di grande spinta nel settore delle costruzioni, tuttavia ci sono ancora alcune criticità da risolvere. Oltre all’individuazione del materiale di stampa ottimale per migliorare le prestazioni ed aumentare la sostenibilità del comparto, troppo energivoro ed emissivo, un altro problema della stampa 3D per l’edilizia è la difficoltà nel realizzare forme complesse utilizzando proprio il cemento o il calcestruzzo. In piccola scala, la stampa 3D utilizza miscele plastiche come “inchiostro”, ma la costruzione di una casa richiede ben altri materiali.
Negli ultimi anni perciò le aziende del settore hanno convertito la piccole stampanti 3D, in grandi macchine additive capaci di stampare in poche ore intere parti di edifici. Ma se volessimo aumentare la qualità dei dettagli durante la stampa 3D del calcestruzzo, come ottimizzare il processo senza perdere in qualità?

In questa impresa sono riuscite due società: la britannica Rapid Fusion e la start-up italiana Nanoo. 

Produrre stampi per calcestruzzo stampati in 3D

L’idea è quella di utilizzare la stampa 3D per produrre stampi adatti a contenere una colata di calcestruzzo, rivoluzionando il banale concetto di casseformi. 

Utilizzando macchina robotica ZEUS 3D della Rapid Fusion e combinandola con il design di Nanoo, il team è riuscito a produrre stampi dalle forme complesse riducendo i tempi di produzione in maniera drastica.

I primi test hanno previsto la creazione di stampi per gambe di tavoli e sedie, per valutare le potenzialità del sistema su piccola scala. Dalle due settimane solitamente impiegate nella produzione si è passati a pochi giorni di stampa, eliminando sprechi e scarti di materiale inutilizzato.

Unire produzione additiva e fresatura CNC

La differenza rispetto alla stampa 3D per l’edilizia convenzionale, è l’unione di due sistemi differenti: la produzione additiva e la fresatura CNC. 

Mentre nella stampa additiva il materiale viene aggiunto strato su strato seguendo i comandi forniti dal software di stampa, la macchina CNC agisce al contrario, anziché aggiungere materiale, lo sottrae al blocco finito. In questo modo è possibile ottenere dettagli altrimenti impossibili da garantire con la sola stampa 3D.

Utilizzando la produzione additiva, insieme a uno strumento di fresatura CNC integrato, le due aziende sono riuscite a ottenere una qualità di precisione notevole, riducendo al contempo i costi di manodopera e, grazie all’utilizzo di PET-G riciclato per gli stampi, migliorando le prestazioni sostenibili del progetto.

Il calcestruzzo impiegato, ad alte prestazioni e basse emissioni, assicura una fluidità ottimale garantendo, mentre l’utilizzo di agenti distaccanti permette di estrarre il componente solidificato dallo stampo senza danneggiare nessuno dei due componenti. 

Secondo i tecnici uno stesso stampo è in grado di assicurare fino a 100 utilizzi.

Il successo del progetto in piccola scala permette ora di pensare più in grande, arrivando alla stampa 3D di elementi per facciata o componenti strutturali in meno tempo e con maggiore precisione. 

“L’edilizia è un settore che deve affrontare una pressione sempre maggiore per innovare, ottimizzare i costi e ridurre l’impatto ambientale. Il passaggio alla produzione additiva per alcuni dei suoi stampi li aiuta a raggiungere questi obiettivi”, spiega Martin Wood, Direttore delle vendite di Rapid Fusion. “Un altro vantaggio fondamentale è la riduzione degli sprechi – prosegue Wood – poiché quelli realizzati in materiali compositi spesso ne producono molti in eccesso, per non parlare degli stampi che vengono scartati dopo l’uso e del degrado ambientale che ne consegue”.