Autore: Mariateresa Pirozzi, Specialista in marketing, Leister Technologies AG, Italia
La sinergia è nata da un'idea maturata nell'ambito del progetto "Cultura Meccanica" del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. L'obiettivo era quello di sviluppare le conoscenze e le competenze per creare e riprodurre elementi architettonici in dimensioni impressionanti. Questi elementi dovevano essere prodotti con un processo di stampa 3D utilizzando l'estrusore Leister WELDPLAST 600-i.
Integrazione di WELDPLAST 600-i nei robot antropomorfi Fanuc
La parte scientifica del progetto è stata gestita dal Prof. Francesco Braghin, Dipartimento di Meccanica, e coordinata dall'Ing. Pierpaolo Ruttico, Dipartimento di ABC. Il cantiere si è svolto nel laboratorio INDEXLAB del Centro Territoriale di Lecco sotto la direzione operativa dell'ingegner Carlo Beltracchi con il supporto dell'ingegner Gabriele Viscardi e del progettista computazionale Khalid Alabdula.
Il fulcro della ricerca è stato lo sviluppo di tecniche per integrare il modulo estrusore Leister WELDPLAST 600-i in un robot Fanuc antropomorfo. Questo perché l'estrusore, collegato al braccio del robot, doveva produrre elementi in plastica di dimensioni eccezionali tramite la stampa 3D. Questi elementi sono stati progettati come blocchi indipendenti e facili da assemblare di un sistema architettonico modulare.
Posizionamento accurato e perfetto abbinamento dei componenti
Il polipropilene rinforzato con fibre di vetro è completamente riciclabile ed è stato sviluppato e fornito dall'azienda olandese LyondellBasell. 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. Inoltre, riduce notevolmente il rischio di aggrovigliamento dei cavi e di possibili interferenze dovute alla distanza tra i componenti.
Controllo tramite PLC per un controllo preciso del processo di estrusione
Il sistema è controllato da un controllore logico programmabile (PLC). Questo assicura un controllo preciso del processo di estrusione e si attiva quando viene raggiunta la temperatura critica per l'estrusione del materiale selezionato. La WELDPLAST 600-i ha dimostrato il suo valore con la sua velocità di stampa di 50-75 mm al secondo, consentendo l'estrusione di fino a 3 kg di materiale all'ora. Il materiale di estrusione è stato introdotto nell'estrusore in bobine da 2,5 kg di 4 mm di diametro.
Creare elementi con forme libere, sia fluide che spezzate
Uno dei risultati più sorprendenti di questo progetto è stata la creazione di elementi dalle forme libere, sia fluide che spezzate. La capacità di creare strutture con sporgenze significative è un progresso significativo ottenuto grazie a una specifica strategia di taglio. Questa strategia di taglio, sviluppata dall'ingegnere Carlo Beltracchi e dal progettista computazionale Khalid Alabdula, ha permesso di superare i limiti tradizionali della stampa 3D, aumentando la gamma di forme possibili e spingendo i confini dell'innovazione nella produzione additiva.
"Virtù Principesche" di Luigi Vanvitelli, stampato in 3D
Il video mostra come la "Virtù Principesche" di Luigi Vanvitelli (architetto italiano, nato il 12 maggio 1700 a Napoli e morto il 1° marzo 1773 a Caserta) sia stata realizzata con un innovativo processo di stampa 3D. A tal fine, il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano ha collaborato con lo studio d'arte Cracking Art di Milano.
