Leister e Politecnico di Milano presentano un nuovo sistema di stampa 3D che permette di produrre elementi architettonici di grandi dimensioni
Leister è una multinazionale svizzera che progetta e realizza sistemi per la saldatura e la lavorazione della plastica. Quest’ultima e il Dipartimento Meccanico del Politecnico di Milano hanno collaborato insieme al progetto “Cultura Meccanica”. Iniziativa da cui è nato un sistema innovativo in 3D che, attraverso l’utilizzo dell’estrusore WELDPLAST 600-i, può produrre elementi architettonici di grandi dimensioni.
Leister e il Politecnico di Milano, insieme nel progetto “Cultura Meccanica”
La parte scientifica del progetto “Cultura Meccanica” è stata gestita dal Prof. Francesco Braghin, Dipartimento di Meccanica, e coordinata dall’Ing. Pierpaolo Ruttico del Dipartimento ABC (Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito). L’ingegner Carlo Beltracchi, invece, con il supporto dell’ingegner Gabriele Viscardi e del progettista computazionale Khalid Alabdula hanno diretto i lavori presso il laboratorio INDEXLAB del Centro Territoriale di Lecco.
Il fulcro della ricerca è stato lo sviluppo di tecniche d’integrazione del modulo estrusore Leister WELDPLAST 600-i in un robot Fanuc antropomorfo per produrre, tramite la stampa 3D, elementi in plastica di grandi dimensioni, facili da assemblare.
Posizionamento accurato e perfetto abbinamento dei componenti
Con l’integrazione dell’estrusore nel robot, i vari componenti sono stati posizionati con cura e perfettamente abbinati. Il computer di controllo, l’alimentazione e i collegamenti del WELDPLAST sono stati installati direttamente sul “polso” del robot per creare un sistema plug-and-play compatto, funzionale e facile da usare. Questa disposizione consente la massima flessibilità del robot su diversi assi. Riduce, inoltre, in modo notevole il rischio di aggrovigliamento dei cavi e di possibili interferenze dovute alla distanza tra i componenti.
Controllo tramite PLC per un monitoraggio preciso del processo di estrusione
Il sistema sviluppato da Leister e Politecnico di Milano è gestito da un controllore logico programmabile (PLC). Quest’ultimo assicura un monitoraggio preciso del processo di estrusione, che si attiva solo a temperatura raggiunta per l’estrusione del materiale selezionato. WELDPLAST 600-i ha una velocità di stampa di 50-75 mm al secondo, e consente l’estrusione fino a 3 kg di materiale all’ora, in bobine da 2,5 kg di 4 mm di diametro.
Un risultato di successo
Uno dei risultati più sorprendenti di questo progetto è stata la creazione di elementi dalle forme libere, sia fluide che spezzate. Ma anche la capacità di creare strutture con sporgenze rilevanti grazie a una specifica strategia di taglio. Tutto ciò ha permesso di superare i limiti tradizionali della stampa 3D, aumentando la gamma di forme possibili da produrre e spostando i confini dell’innovazione nella produzione additiva.
“Virtù Principesche” di Luigi Vanvitelli in 3D
Con questo nuovo processo di stampa in 3D, il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano ha collaborato con lo studio d’arte Cracking Art di Milano nella riproduzione dell’opera Virtù Principesche dell’architetto Luigi Vanvitelli.
Il braccio robotico antropomorfo Fanuc con sei articolazioni meccaniche ha utilizzato l’estrusore WELDPLAST 600-i per depositare materiale polimerico, strato per strato, attraverso un algoritmo che ha convertito i modelli 3D in comandi di movimento. Un processo di produzione additiva ripetibile, che ha dato vita a pezzi unici, combinando l’arte alla tecnologia avanzata.
Nuovi orizzonti nella progettazione architettonica
Il progettista computazionale Khalid Alabdula all’INDEXLAB si occupa di “architettura discreta”. La sua ricerca si concentra su componenti che vengono stampati in 3D per configurare strutture architettoniche. Questo approccio innovativo, che utilizza polipropilene rinforzato con fibre di vetro, può offrire, dunque, nuove possibilità nel campo della progettazione architettonica.
