Arte & Design

Un flusso di lavoro digitale per la progettazione di pannelli acustici su misura stampati in 3D

TU Delft, Materialise e partner sviluppano una soluzione acustica personalizzabile

Progettare uno spazio interno è molto più che inventare le dimensioni e la forma delle stanze: per costruire davvero un ambiente ad uso umano devono essere presi in considerazione altri elementi, come il suono. L’acustica gioca un ruolo fondamentale nel modo in cui gli esseri umani vivono uno spazio, che si tratti di un’arena per concerti, di un ristorante o persino della propria casa. I pannelli acustici, che possono aiutare ad assorbire le onde sonore indesiderate, sono tradizionalmente realizzati in tessuto e legno, schiuma o fibra di vetro ad alta densità. I pannelli acustici del futuro, tuttavia, potrebbero benissimo essere realizzati utilizzando la stampa 3D.

Un team multidisciplinare guidato dal dipartimento di architettura della TU Delft nei Paesi Bassi sta esplorando l’uso della produzione additiva per la progettazione e la produzione di pannelli acustici personalizzati. Questi pannelli, adattati ad un certo spazio, potrebbero contribuire a creare un ambiente più user-friendly in ampi spazi multiuso, come sale da concerto o arene sportive.

Il progetto di ricerca, denominato “ADAM: Acoustics by parametric Design and Additive Manufacturing”, è stato portato avanti con l’aiuto di un comitato di utenti composto da aziende di diversi settori. Tra questi c’era Materialise, leader in Belgio nella produzione additiva, che ha fornito supporto per la produzione dei pannelli. Il progetto ADAM è finanziato dall’Organizzazione olandese per la ricerca scientifica.

L’obiettivo generale del progetto era sviluppare pannelli acustici che potessero essere adattati agli spazi per bloccare determinate frequenze ambientali ed echi. La stampa 3D è stata al centro del progetto per la sua capacità di produrre un insieme praticamente illimitato di geometrie e per la sua propensione alla personalizzazione di massa. Inoltre, AM ha consentito al team di creare pannelli esteticamente interessanti e che potevano essere installati così come sono.

“Usiamo la produzione additiva a causa del suo potenziale di produrre una grande varietà di forme complesse”, ha spiegato Michela Turrin, Professore Associato di Design Informatics presso TU Delft. “Offre molta libertà nella complessità della geometria, ma consente anche di produrre pezzi unici che non sono necessariamente basati sulla ripetizione industriale”.

I pannelli sono progettati utilizzando uno speciale flusso di lavoro digitale sviluppato dal team TU Delft che fornisce a designer, architetti e ingegneri gli strumenti per creare pannelli 3D stampabili personalizzati ottimizzati per le prestazioni acustiche. Le strutture del pannello, da parte loro, sono costituite da una serie di tubi integrati in un pannello curvo o in una forma indipendente, che forniscono interferenza distruttiva passiva per annullare efficacemente frequenze specifiche. Secondo il team di ricerca, i progetti basati su tubi sono particolarmente efficaci nel bloccare le gamme di frequenza inferiori generate da macchinari pesanti o aeroplani.

“I risultati sono davvero promettenti, soprattutto per quanto riguarda le frequenze più basse e lo spessore ridotto dei materiali applicati”, ha affermato il ricercatore Foteini Setaki. “Speriamo di essere in grado, molto presto, di lanciare un prodotto pronto che possa entrare nel mercato dell’industria delle costruzioni”.

Una volta progettati, i pannelli possono essere prodotti utilizzando la stampa 3D. Nella propria dimostrazione, il team ha lavorato con Materialise per stampare i pannelli utilizzando la sinterizzazione laser selettiva (SLS), che ha fornito una soluzione conveniente per la creazione di pezzi simili a puzzle.

“In qualità di esperti di stampa 3D, siamo lì per consentire ai nostri clienti di creare le loro soluzioni”, ha affermato Toon Roels, Director Process Engineering and Quality di Materialise. “Quando lavoriamo con altri in collaborazioni come questa, la nostra missione è garantire che il progetto includa tutto il valore dell’AM per raggiungere il suo obiettivo”.

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Research 2020
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