La tecnologia della stampa 3D prende sempre più piede nel campo dell’edilizia e delle infrastrutture, che però rimangono comunque gli ambiti meno esplorati da questa tecnica rispetto ad altri settori, come ad esempio quello biomedico o quello meccanico: grandi dimensioni, scelta dei materiali e effettive resistenze dei componenti lasciano un grande punto di domanda sull’effettiva applicazione del 3D ad esempio ai grandi edifici.

Al contrario però la stampa 3D sembra essere la risposta definitiva ai piccoli problemi quotidiani della mobilità urbana, lì dove i punti di forza di questa tecnica si uniscono senza problemi con i criteri di progettazione strutturale dando vita a un prodotto funzionale: i ponti pedonali. Non è la prima volta infatti che la stampa 3D viene utilizzata per la realizzare questa tipologia di struttura. Dopo che in Spagna nel 2017 fu inaugurato un piccolo ponte pedonale nel parco urbano di Alcobendas, adesso è la compagnia olandese MX3D ad annunciare ufficialmente l’installazione del primo ponte stampato in 3D in acciaio inossidabile.

Un passo nel futuro

La prima cosa che balza subito all’occhio osservando questo ponte pedonale è il suo design futuristico che sembra arrivare direttamente da un film di fantascienza. Progettato da Joris Laarman Lab, con Arup principale società di ingegneria strutturale, questo ponte in acciaio inossidabile attraverserà uno dei canali più antichi e famosi del centro di Amsterdam, l’Oudezijds Achterburgwal. Il ponte ha richiesto l’uso di quattro robot industriali multi-asse, capaci di spostarsi in ogni direzione intorno all’oggetto, e sei mesi di stampa. Con una lunghezza di 12,5 metri e una larghezza di 6,3 metri, la struttura pesa attualmente 4.500 kg. Il processo di stampa 3D coinvolge un robot che applica acciaio strato dopo strato creando una superficie a coste che può essere lucidata, rendendolo più simile all’acciaio tradizionale.

Il primo ponte in acciaio stampato in 3D
Photo: Olivier de Gruijter

Il suo design articolato è frutto di approfonditi studi computazionali atti a ridurre al minimo il materiale necessario generando al tempo stesso la forma più efficiente per la sicurezza e la stabilità. Per fare ciò i progettisti hanno utilizzato il software Dreamcatcher di Autodesk in collaborazione con l’esperienza ingegneristica di Heijmans, azienda di costruzioni leader in Europa, entrambi partner del progetto. Quella della forma è infatti una delle difficoltà maggiori nella modellazione di un prototipo 3D.

Il primo ponte in acciaio stampato in 3D
mx3d.com

Nel caso specifico di questo ponte non era chiaro ai progettisti quanta sollecitazione potessero sopportare le pareti del canale medievale di Amsterdam, rivelandosi quasi impossibile definire le proprietà dei materiali stampati. Come risultato di varie analisi approfondite si è scelto di dare al ponte una forma asimmetrica in pianta, dando all’opera una forma dinamica e consentendo di dimostrare che la tecnologia sviluppata da MX3D non è vincolata a forme tradizionali simmetriche.

Il primo ponte in acciaio stampato in 3D
mx3d.com

I test

Prima di essere definitivamente installato il team deve prima verificare l’integrità strutturale del ponte. Questa ultima fase include l’installazione di una serie di sensori intelligenti che monitoreranno la salute del ponte e effettueranno una serie di misurazioni in tempo reale, come la qualità dell’aria e la dispersione del peso, in modo che il ponte sappia effettivamente quante persone ci camminano sopra e quanto velocemente si stanno muovendo.

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Dato che un ponte stampato in 3D come questo non è mai esistito, MX3D ha lavorato con la città di Amsterdam per stabilire uno standard di sicurezza nuovo e unico nonché un piano per garantire la vita utile del ponte. Questa rete di sensori consentirà inoltre agli ingegneri di monitorare e affrontare i problemi di sicurezza con una precisione tale che questo ponte stampato in 3D potrebbe essere il ponte più sicuro in città. Il primo test è stato effettuato caricando il ponte con 30 persone e i risultati sono al momento promettenti.

Il primo ponte in acciaio stampato in 3D
Photo: Olivier de Gruijter

Che cosa è MX3D

MX3D è una società che ricerca e sviluppa la rivoluzionaria tecnologia di stampa 3D robotica, stampando materiali sostenibili come metalli e materiali sintetici praticamente in qualsiasi dimensione o forma. La storia di questa società nasce nel 2004, quando Joris Laarman ha fondato un laboratorio ad Amsterdam e ha iniziato a sperimentare vari materiali e applicazioni per diverse tecnologie. Gran parte del lavoro di Laarman ha portato allo sviluppo di robot a sei assi in grado di eseguire stampe 3D su grande scala e in forma libera, da cui quindi la fondazione di MX3D.

Il primo ponte in acciaio stampato in 3D
Photo: Olivier de Gruijter

Dopo vari progetti accantonati, nel 2015 la collaborazione con Autodesk è stata fondamentale per dimostrare la validità della tecnologia, che li ha portati a collaborare con la città di Amsterdam per sostituire un ponte esistente sui suoi canali. “Credo fermamente nel futuro della produzione digitale” descrive Joris Laarman, durante l’annuncio del progetto nel 2015.

Questo ponte mostrerà come la stampa 3D finalmente può entrare nella realtà a grande scala, realizzando oggetti funzionali e materiali sostenibili pur consentendo una libertà di forma senza precedenti. Il simbolismo del ponte è una bella metafora per collegare la tecnologia del futuro con la città vecchia.

Il ponte 3D realizzato da MX3D è stato davvero apprezzato in giro per l’Europa, tanto da aggiudicarsi il 3D Pioneers Challenge per la categoria digitale e il Dutch Design Award 2018 per la categoria Design Research. Dopo i test di integrità strutturale il ponte sarà pronto per essere installato, dopo essere stato in mostra per una settimana al Dutch Design Week (DDW) di Eindhoven.