Edilizia & Architettura

Un’accelerazione Massivit 3D per l’adozione della stampa 3D nelle costruzioni

Gli strumenti stampati in 3D di grandi dimensioni apportano geometrie complesse a materiali e processi tradizionali

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L’introduzione della stampa 3D, in qualsiasi forma, nel settore delle costruzioni è tra le imprese più affascinanti e, allo stesso tempo, impegnative. Da un lato, i processi di fabbricazione digitale più avanzati e tecnologicamente complessi; dall’altra un’industria notoriamente lenta nell’introdurre il cambiamento. Per questi motivi, molti vedono la costruzione come l’area con il più alto potenziale di innovazione nella stampa 3D. E affari. Il cambiamento sarà graduale e qualsiasi potenziale utilizzatore trarrà vantaggio dall’introduzione di tecnologie di stampa 3D che possono migliorare in modo significativo le pratiche di costruzione tradizionali. La tecnologia di stampa 3D per grandi volumi di Massivit 3D per l’edilizia sta facendo proprio questo. Fornendo strumenti di stampa 3D economici per sfruttare i vantaggi geometrici dell’AM, senza rinunciare all’uso di materiali tradizionali, Massivit 3D consente costruzioni e restauri innovativi. Questi progetti – dalle statue ai capitelli e alle decorazioni dei palazzi storici italiani – non sarebbero stati economici né con i metodi di costruzione tradizionali né con la stampa 3D diretta in cemento.

Per capire come ciò sia possibile, dobbiamo fare un passo indietro e guardare l’esclusiva tecnologia Gel Dispensing Printing (GDP) di Massivit 3D. La stampante 3D Massivit 1800 di grande formato dell’azienda estrude i materiali gel acrilici fotopolimerici proprietari Dimengel 100 e Dimengel 90. Poiché i materiali vengono polimerizzati dalla luce UV durante l’estrusione e non richiedono raffreddamento, il processo è rapido ed economico. Le applicazioni della tecnologia di Massivit 3D sono già state ampiamente adottate nell’intrattenimento scenico e nel settore in crescita del marketing visivo 3D. I vantaggi di questo processo nella costruzione in calcestruzzo stanno diventando sempre più evidenti nella produzione di stampi per colata di calcestruzzo e casseforme potenzialmente a grandezza naturale.

Attraverso una combinazione delle capacità avanzate del software Massivit SMART V4.5 per ridurre l’uso di materiali e il basso costo dei materiali Dimengel, il processo è estremamente sostenibile, sia dal punto di vista economico che ambientale, fornendo anche vantaggi di progettazione molto significativi in ​​termini di libertà geometrica per colonne, lastre e pareti.

Il risultato è una struttura ottimizzata che utilizza molto meno calcestruzzo. La capacità di produrre giunti cavi e parti terminali consente un utilizzo minimo dei materiali di stampa e un utilizzo ridotto del calcestruzzo grazie alla creazione di elementi strutturali più efficienti. Inoltre, elimina i colli di bottiglia derivanti dal lungo processo in più fasi richiesto per produrre uno stampo in silicone da un modello master. Infine, a differenza delle tecnologie di stampa 3D a costruzione diretta, consente l’uso di qualsiasi miscela di materiale cementizio tradizionale. Dimengel 100 di Massivit 3D è resistente a qualsiasi tipo di corrosione chimica da calcestruzzo o intonaco, inclusa una grande varietà di cemento polimerico e intonaci polimerici. Ciò consente la produzione di strutture robuste e complesse senza la necessità di utilizzare un agente distaccante.

Reimparare la costruzione

Sebbene fornisca un approccio più accessibile alla stampa 3D da costruzione, l’uso della tecnologia Massivit 3D per le casseforme di stampa 3D è una tecnologia all’avanguardia che sfrutta strumenti digitali avanzati. Il software Massivit Smart V4.5 Pro utilizza un algoritmo che consente la stampa di oggetti cavi. Il software supporta anche la preparazione dello stampo consentendo di stampare il micro supporto sulla superficie esterna di uno stampo, consentendo in tal modo che l’interno dello stampo rimanga abbastanza liscio per la fusione. Come spiega Ido De-La-Vega, Applications Team Manager di Massivit 3D, “la tecnologia è ideale per pezzi unici, tirature brevi o oggetti complicati che altrimenti non sarebbero convenienti o fattibili”.

Un’ampia varietà di materiali può essere versata nello stampo prodotto in 3D, ma il cemento e il gesso sono ideali in quanto non vi è adesione chimica tra questi materiali e Dimengel di Massivit 3D. Possono essere utilizzate anche altre varianti di calcestruzzo e intonaco. In particolare, il calcestruzzo polimerico è un materiale molto resistente, adatto per applicazioni edilizie. Comprende una miscela bilanciata di cemento Portland, sabbia, acqua, fumi di silice, CSA (per accelerare la polimerizzazione), fibra di vetro, miscela ADMIX (per migliorare le proprietà meccaniche) e plastificante. Durante la fusione possono essere aggiunti rinforzi metallici. Lo stampo può essere infine rimosso utilizzando semplicemente uno scalpello, un martello e una pinza, oppure riscaldando lo stampo con una pistola riscaldante per renderlo più morbido e più facile da staccare.

La tecnologia è ideale per pezzi unici, tirature brevi o oggetti complicati che altrimenti non sarebbero economici o fattibili ”.Ido De-La-Vega, Applications Team Manager presso Massivit 3D

Applicazioni: il passato incontra il futuro

Le applicazioni di costruzione con la tecnologia di Massivit 3D si espandono già oltre gli strumenti e le calchi. Sono possibili anche alcune applicazioni di stampa 3D diretta, utilizzando il gel in materiale polimerico da solo o rifinendo le parti stampate in polimero con gesso e dipingendole nello stesso colore delle controparti originali per garantire un aspetto autentico.

Alcune delle prime applicazioni dirette della tecnologia Massivit 3D in edilizia sono state realizzate in Italia da Sismaitalia, che è stata la prima azienda italiana ad adottare una stampante 3D Massivit 1800.

Dopo aver inizialmente acquisito la soluzione per fornire ai clienti applicazioni di interior design, l’azienda ha riconosciuto una lacuna nel mercato del restauro che potrebbe essere risolta utilizzando la stampa 3D rapida e di grande formato. In un recente progetto, lo studio ha realizzato cinque capitelli a grandezza naturale per il Palazzo Grand Spada di Ferrara.

I metodi di restauro tradizionali comportano tempi di consegna prolungati, principalmente a causa del lavoro manuale richiesto. “Questo mi permette di realizzare grandi progetti in tempi brevi senza rinunciare all’estetica”, ha confermato Alberto Apostoli, Architetto dello Studio Alberto Apostoli. “Con la stampa 3D, i cinque capitelli sono stati prodotti in due dimensioni, con il più grande alto quasi un metro in un paio di giorni di stampa”. Questa velocità di rotazione è stata resa possibile in parte dalle due testine di stampa del Massivit 1800 che consentono di stampare in parallelo modelli o parti separati. Una volta riempito, ogni capitello è stato rifinito con intonaco e dipinto dello stesso colore delle controparti originali per garantire un aspetto autentico.

Un’applicazione ancora più diretta è stata introdotta da Q-Ads in Thailandia. L’azienda ha portato le capacità di costruzione di Massivit 3D nel futuro con una serie di archi stampati in 3D per l’Ozone Hotel di Bangkok. A causa della natura traslucida del materiale di stampa DIMENGEL 100 di Massivit 3D, gli archi potrebbero anche essere illuminati internamente per un effetto sorprendente.

In futuro, diverse combinazioni di tutti questi metodi saranno sempre più integrate con tecnologie di stampa 3D a costruzione diretta per progetti di costruzione estremamente grandi. In ogni caso, Massivit 3D giocherà un ruolo enorme nel consentire più applicazioni di stampa 3D per l’edilizia.

Questo articolo è stato creato in collaborazione con Massivit 3D ed è apparso per la prima volta nell’eBook AM Focus 2020 Construction di 3dpbm

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Andrea Gambini

Mi piace leggere e scrivere da sempre. Ho iniziato a lavorare in redazione come giornalista sportivo nel 2008, poi la passione per il giornalismo e per il mondo della comunicazione in generale, mi ha permesso di ampliare notevolmente i miei interessi, arrivando negli anni a collaborare con le più svariate testate giornalistiche online. Mi sono poi avvicinato alla stampa 3D, colpito dalle grandissime potenzialità di questa nuova tecnologia, che giorno dopo giorno mi hanno spinto a informarmi sempre più su quella che considero una vera rivoluzione che si farà presto sentire in tantissimi campi della nostra vita quotidiana.

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