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LA STAMPA 3D E L’ERA DELL’ARTIGIANATO GLOBALE Forme libere in architettura con processi industriali Linda Comerlati, Lucia Miotti

Image: Lucia Miotti

ABSTRACT Gli italiani sono stimati per essere un popolo creativo, da Leonardo a Totò, da Garibaldi a Rita Levi Montalcini, ognuno di loro ci ha stupito per la forza della loro intelligenza, per la genialità delle loro intuizioni. Noi, amanti e orgogliosi dell’innovazione “Made in Italy”, questa settimana abbiamo fatto visita a due italiani che lo sono in modo singolare, unico al mondo. Si tratta dei fratelli Enrico e Riccardo Dini, fondatori dell’azienda Dinitech di Pisa, specializzata in stampa 3D a scala architettonica. I macchinari, disegnati e costruiti dagli stessi, stampano grandi oggetti in un materiale simile alla pietra. La via è aperta a nuove collaborazioni per sfruttare al massimo le potenzialità di questa macchina unica al mondo.

Venezia, Ottobre 2012


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La stampa 3D e l’era dell’artigianato globale: forme libere in architettura con processi industriali

La stampa 3D e l’era dell’artigianato globale: forme libere in architettura con processi industriali Gli italiani sono stimati per essere un popolo creativo, da Leonardo a Totò, da Garibaldi a Rita Levi Montalcini, ognuno di loro ci ha stupito per la forza della loro intelligenza, per la genialità delle loro intuizioni. Noi, amanti e orgogliosi dell’innovazione “Made in Italy”, questa settimana abbiamo fatto visita a due italiani che lo sono in modo singolare, unico al mondo. L’azienda Dinitech di Pisa dei fratelli Enrico e Riccardo Dini ci accoglie con una polvere finissima, apre le porte per raccontarci la sua incredibile storia. Sembra di essere all’interno di una base spaziale sulla luna: un paesaggio bianco, delle sculture imponenti e dei macchinari dormienti offuscano qualsiasi coordinata spaziotemporale: il racconto che si consuma in quel pomeriggio ci fa dimenticare il mondo reale che c’è fuori. Sembra di aver reso materico un sogno da cui veniamo completamente assorbiti. I macchinari sono delle stampanti in grado di generare

modelli 3D con un materiale simile alla roccia. Il materiale utilizzato è frutto di sperimentazioni chimiche condotte in laboratorio. Si tratta di un composto formato da sabbia naturale e un liquido derivato dall’acqua marina: i due reagiscono con un processo di ossidazione, a temperatura ambiente, fino a ottenere un materiale compatto, simile alla roccia, molto resistente a compressione.

La stampante, chiamata D-shape, misura 6x6 metri ed è supportata da una componente software. Il file contenente l’oggetto in 3D viene aperto in Monolite, un software inventato proprio per D-shape, il quale scompone l’oggetto tridimensionale in piani da 5 mm l’uno (che corrispondono ai livelli di sabbia). Questo file viene convertito in estensione STL e successivamente importato nel software che controlla la stampante. Il componente hardware è un braccio meccanico composto da una testa di stampa con 300 ugelli, a 5 mm di distanza uno dall’altro. Il processo di stampa procede per strati: la sabbia contenuta in una vasca viene posata sul piano di appoggio. Il braccio passa sopra questo strato e lo rende perfettamente liscio con un’altezza omogenea pari a 5 mm. Vengono poi aperti gli ugelli i quali sparano il legante (un miscuglio di legante liquido e legante in polvere) in corrispondenza dei punti in cui si deve formare l’oggetto. Questa


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operazione si ripete tre volte per strato, spostando di volta in volta il braccio con gli ugelli di qualche millimetro in modo da coprire tutto l’interasse tra un ugello e l’altro. La sabbia, al contatto con il legante, ossida e solidifica in tempo reale. Quest’operazione viene ripetuta per ogni strato, fino a formare l’intero modello. Il risultato sarà un cubo di sabbia contenente l’oggetto solidificato. Viene tolta quindi la sabbia in eccesso con un’

Finora l’applicazione più riuscita (e realizzata) sembra essere la stampa di barriere coralline artificiali, che riproducono le cavità e le forme curve di quelle naturali. Vengono installate nei fondali marini per ricostituire l’habitat della barriera corallina.

aspirapolvere speciale. Con questa tecnica l’era della centina può considerarsi finalmente conclusa! È utile discutere su potenzialità e punti critici di questa tecnologia. I vantaggi più evidenti sono la velocità di esecuzione della stampa (5 mm ogni 3 minuti) e un impiego molto limitato della manodopera. La possibilità di ottenere forme libere, derivanti da formule parametriche, è una potenzialità enorme anche se deve ancora trovare precisi campi di applicazione.

Il principio che sta alla base della macchina è molto interessante. La stampante infatti ha una grande carica creativa: in una sorta di artigianato “globale”, permette di produrre oggetti personalizzabili di volta in volta, con il vantaggio di abbattere i costi di produzione attraverso un processo di tipo industriale. In campo edilizio, libera il progettista dai limiti posti dalla realizzazione tecnica delle opere. Una volta giunta al termine la progettazione esecutiva,

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infatti, si procede con l’esecuzione diretta senza gli imprevisti e le varianti tipici dei cantieri. Per quanto riguarda le potenzialità della tecnica, si tratta di una produzione senza scarti, poiché la sabbia e il liquido reagente avanzati in un processo di stampa possono essere raccolti e utilizzati nel processo successivo. La macchina è composta di pochi elementi, può quindi essere velocemente smontata e spostata di volta in volta nel luogo desiderato: in questo modo l’oggetto può essere stampato direttamente in situ senza bisogno di essere trasportato.

successivamente assemblarle. Il materiale finale ottenuto presenta caratteristiche simili a quelle della pietra: alta resistenza a compressione, bassa a trazione. Il peso specifico è pari a quello del calcestruzzo (2200 kg/m3), per ora la finitura è disponibile solo in versione grezza e monocromatica. La diffusione di D-shape purtroppo fatica a decollare, essendo stata inventata senza un preciso campo di applicazione, anche se si presta ad essere utilizzata in qualunque settore che faccia uso di tecnologie di progettazione CAD. Gli oggetti già realizzati sono tanti, tra i quali spiccano svariate sculture che hanno trovato posto in Canada, all’interno di un’università di ingegneria di Berlino, e dentro un palazzo di uffici a Torino.

L’oggetto più affascinante in fase di realizzazione é sicuramente Radiolaria, un progetto dell’arch. Andrea Morgante di Shiro Studio. Si tratta di una scultura alta 6 metri, la quale, con le sue forme cave, Alla scala architettonica, i limiti operativi, e esalterà le potenzialità della nuova tecnologia. soprattutto del materiale da costruzione, sono Una villa realizzata a Porto Rotondo, in Sardegna purtroppo ancora tanti. La macchina infatti produce segna invece un nuovo concept di architettura ad pezzi di un volume massimo pari a 6 x 6 x 6 impatto visivo zero (arch. James Gardiner, Faan metri e quindi per realizzare edifici più grandi si Studio), perchè mimetizzata nella macchia. dovrebbe scomporre la costruzione in più parti e E’ stato vinto un concorso indetto dall’ ESA


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(European Space Agency), in collaborazione con lo studio di Norman Foster, la Scuola Superiore Sant’Anna e Alta, società legata all’Università di Pisa, per costruire edifici sulla luna a partire dal 2020. Tra i tanti progettisti che si sono messi in contatto con l’azienda Dinitech c’è l’australiano Mark Burry che segue il completamento della Sagrada Família, e che con D-Shape vorrebbe concludere la chiesa di Colònia Güell, la cui costruzione fu interrotta da Gaudí per mancanza di fondi. Una delle caratteristiche peculiari della macchina allo stato attuale è quella di utilizzare la sabbia come materiale da costruzione. Ciò potrebbe essere un enorme vantaggio per una sua diffusione in paesi dal clima arido. Qui infatti si ha un’abbondanza di

sabbia in loco e il clima caldo permette di superare il problema dell’isolamento termico. Allo stesso tempo la grande massa delle pareti fa si che l’inerzia termica sia sufficiente per difendere gli ambienti interni dagli sbalzi di temperatura tra il giorno e la notte. In pochissimo tempo si potrebbero costruire piccoli agglomerati di case spostando di volta in volta la macchina e utilizzando un materiale da costruzione a chilometro zero, la sabbia. Ci sarebbe bisogno di un solo operaio per avviare il processo di stampaggio. L’ambizioso sogno dei fratelli Dini è la costruzione di intere città ad impatto zero sul territorio. La via è aperta alla collaborazione con altre menti creative per trasformare questo sogno in un percorso di sviluppo sostenibile.

Biblio-Linkography Biblio-Sitografia • http://www.ilsole24ore.com/art/economia/2010-07-17/dinitech-dshape-costruzioni-invenzioni-brevetti-135530.shtml • http://www.dinitech.it/ • http://www.workingcapital.telecomitalia.it/tag/dinitech/ • http://www.ilsole24ore.com/art/cultura/2011-05-17/stampante-bellezza-161129.shtml?uuid=AaApD1XD • http://www.slideshare.net/djdunc/arup-explores-prototyping-3-of-3-12036414 • http://www.monolite.it/ita/entra.htm

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