Nuovi strumenti di progettazione digitale dalla modellazione alla stampa 3D

22/09/2017 2440

Artisti, designer e architetti ricorrono oggi agli stessi strumenti d’ideazione e creazione digitale. Uno sfondo comune che condividono anche con ingegneri e scienziati, fatto di programmi di simulazione, linguaggi di programmazione e macchine a comando digitale. Il mondo digitale ha ormai consolidato la sua presenza nell’ambito delle nanotecnologie, dell’architettura e dell’arte.
Una nuova forma di complessità è nata formalmente, materialmente e tecnicamente. I programmi di simulazione digitale presentano uno spazio tridimensionale nel seno della progettazione generativa che ha sbloccato un nuovo immaginario nel quale le forme sono il risultato di calcoli.


Una delle ultime realizzazioni di XTreeE in collaborazione con EZCT Architecture & Design Research, il prototipo di un nodo in cemento stampato in 3D. E’ stato esposto all’ Imprimer Le Monde (Print the World) exhibition al Centre Pompidou, Parigi,  da marzo a giugno 2017.
Gli architetti sono stati i primi, a partire dagli anni novanta, ad usare tecnologie digitali attraverso software di progettazione parametrica e processi di stampa 3D, come testimoniano Frank Gehry e Zaha Hadid.
Se certo sono stati dei pionieri in materia di 3D printing, il loro lavoro è stato presto ostacolato da problemi di scala. La posta in gioco oggi è realizzare strutture architettoniche complesse con la stampa 3D in cemento e senza struttura, vedi EZCT /XTreeE.


 realizzazione di XTreeE


La stampa 3D ha portato un cambio di paradigma nel campo delle costruzioni e del design attraverso la realizzazione di oggetti unici prodotti industrialmente, aprendosi a una variabilità dell’oggetto come a una produzione non standard.
Il 3D printing è utilizzato oggi in molti processi produttivi: dalla creazione di parti meccaniche ai gioielli passando per oggetti di design. Spesso le aziende si avvalgono di questo strumento per avere dei prototipi del prodotto prima della realizzazione finale.
Stampa 3D in sostituzione del prototipo. Non ci sono più matrici, niente più serialità ma un principio di produzione variabile all’interno di una catena seriale di progettazione e produzione. Svaniscono i confini nel passaggio dal virtuale al reale ma rimane un impiego di processi digitali e fisici messi a disposizione da una molteplicità d’attori che intervengono in momenti differenti secondo le loro competenze.
Nel campo del design l’appropriazione di tecnologie digitali è più recente ma anche più facile (vista la scala dell’oggetto) e completa. 
L’intervento del designer coinvolge tutta la catena di produzione, dalla scelta degli strumenti di modellazione digitale alle modalità di realizzazione. Uno dei protagonisti di questa appropriazione digitale nel campo del design è Joris Laarman con la sua MX3D nella quale collaborano artigiani e ingegneri per la realizzazione di oggetti come il ponte stampato in metallo da robot a Amsterdam.


Il primo ponte stampato in 3D ad Amsterdam, verrà costruito dalla start-up olandese MX3D 

Il primo ponte stampato in 3D verrà realizzato ad Amsterdam dalla start-up olandese MX3D. Dal punto di vista tecnico l'idea è piuttosto semplice: tutto ha inizio con l'omonimo robot MX3D, un braccio meccanico in grado di estrudere e saldare qualsiasi forma in metallo o resina. La particolarità di questo braccio è di potersi muovere su ciò che egli stesso ha stampato pochi minuti prima. In questo modo, con l'avanzare dell'estrusione e della saldatura, anche il robot può procedere fino al centro della costruzione.
Il ponte verrà costruito sul Oudezijds Achterburgwal, uno dei canali più centrali della capitale Olandese è stato battezzato MX3D Bridge, in omaggio al robot e alla start-up che l'hanno concepito. Il nome del designer che ha progettato il ponte invece è Joris Laarman. Usando le sue stesse parole possiamo dire che: "il simbolismo insito nel ponte è una splendida metafora per collegare la tecnologia del futuro e la storia della città, in maniera da mettere in risalto il meglio di entrambi". Secondo Maurice Conti, responsabile dell'innovazione strategica di Autodesk, azienda partner nella realizzazione di questo progetto "MX3D ha la potenzialità per rivoluzionare il panorama della stampa 3D".

Guarda il video: MX3D to 3D print a steel bridge in Amsterdam   

La società di consulenza  McKinsey & Company ha pubblicato recentemente un rapporto che identifica la stampa 3D come una delle aree chiave del “futuro digitale delle costruzioni”. Il report esamina anche il BIM 5D, l’IoT e altre tecnologie.
"E’ vero, - sostengono alla McKinsey & Company, che la maggior parte degli edifici attualmente realizzati tramite stampa 3D possono essere considerati  essenzialmente dei prototipi ma è anche evidente che il settore delle costruzioni si presta a diventare uno dei campi deputati all’applicazione su larga scala della Manifattura Additiva (il processo di produzione additiva ha come input la realizzazione del modello 3D dell’oggetto tramite la progettazione CAD a cui segue un processo semi-automatico -svolto oramai da tutti i più diffusi software di progettazione- di conversione del file in formato STL, che prevede la scomposizione dell’oggetto in strati –layer-  stampabili dalle stampanti 3D).
La relazione McKinsey esamina i trend che saranno determinanti per il mondo delle costruzioni e per i progetti d’investimento:

  • Strumenti di Topografia e geolocalizzazione ad altissima definizione
  • Il BIM di prossima generazione, 5D
  • Internet of Things e tecnologie avanzate
  • Progetti e costruzioni “a prova di futuro”, che non invecchiano (Future-proof design and construction)

La stampa 3D rientra nell’ambito del future-proof design and construction.
Relativamente a questo settore McKinsey afferma che “i nuovi materiali da costruzione, come il calcestruzzo auto-riparante, gli aerogels e i nanomateriali, nonché gli approcci innovativi al modo di costruire, come la stampa 3D e moduli preassemblati, possono ridurre i costi e i tempi di costruzione migliorandone qualità e sicurezza.”
Lo scopo della relazione McKinsey non è solo quello di esaminare quali tecnologie daranno forma al futuro del settore delle costruzioni, ma anche  consigliare le imprese su come possono organizzarsi per sfruttarle al meglio.
Grazie alla campagna portata avanti da McKinsey a sostegno della causa dell’Additive Manufacturing è ormai solo una questione di tempo, ben presto avremo sempre più edifici realizzati con la tecnica della stampa 3D. 

Fonti: insideart e  www.3ders.org 

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