Stampa 3D in metallo strutturale? Ci pensa Arup

Stampa 3D in metallo, questa sconosciuta. Stiamo parlando di una delle tecnologie più ricercate al giorno d'oggi, soprattutto dall'industria. Dopotutto, non potremo stampare solo plastiche a oltranza!

Chi di voi fa parte dei settori edile/ingegneria/architettora, sicuramente conoscerà Arup, famosa società di ingegneria elogiata per la quantità di ricerca e lo sforzo creativo che, da sempre, tende a compiere. Non a caso, Arup si è sempre differenziata dai concorrenti per la grande professionalità nel trovare soluzioni innovative all'interno di qualsiasi progetto. Tra questi, ne troviamo uno che riguarda nello specifico il nostro interesse per la stampa 3D in metallo strutturale.

Stampa 3D in metallo: di cosa si tratta?

Tra le svariate tecnologie di stampa 3D che conosciamo, troviamo la SLS - Selective Laser Sintering - e la DMLS - Direct Metal Laser Sintering. I metodi SLS e DMLS prevedono l'unione di particelle di materiale sottoforma di polvere posizionato all'interno di una vasca; il tutto grazie all'azione di una fonte laser che va a lavorare le polveri solamente dove necessario alla realizzazione dell'oggetto. La stampa 3D in metallo è resa possibile proprio grazie a questa avanzata tecnologia: il materiale di supporto è composto da una polvere metallica - può essere acciaio inox, oro, argento, ecc - che viene "fusa" dal laser fino ad ottenere componenti dotate di alte prestazioni meccaniche, paragonabili a quelle delle tecniche produttive più tradizionali. Con un enorme vantaggio lato design... ma di questo ne parleremo tra un attimo.

Grazie all'elaborazione di complicati sistemi progettuali e all'ottimizzazione della combinazione tecnologia-materiali, Arup ha iniziato a studiare la stampa 3D in metallo strutturale. Partendo da quello che erano i giunti per una struttura in metallo, gli ingegneri hanno dato in pasto le geometrie progettate a una serie di software che hanno permesso l'ottimizzazione di forma e materiale, fino al raggiungimento della soluzione migliore ai fini di resistenza e prestazioni meccaniche.

Stampa 3D in metallo strutturale, è una questione di design

Per quanto il lato economico sia ancora una barriera molto importante per la stampa 3D in metallo - si parla di macchine con un costo oltre i 300.000 € - siamo tutti consapevoli che cifre di questo tipo non sono proibitive per le grandi aziende, le quali hanno solo grande interesse nell'essere le prime a sfruttarle.

Non a caso, il tema progettuale è molto importante. Gli algoritmi utilizzati da Arup permettono di elaborare il modello del giunto andando a eliminare materiale dove non serve. In sostanza, la forma viene ottimizzata secondo gli sforzi impostati nel software, mantenendo pressoché inalterate le capacità meccaniche del pezzo. Questo processo si traduce in una serie di caratteristiche non indifferenti:

il pezzo ha forme ottimizzate per svolgere la sua funzione;si utilizza meno materiale, riducendo i costi;la componente mantiene le sue caratteristiche meccaniche;riduzione delle emissioni di CO2 del 40% per ogni ciclo produttivo.

Stampa 3D in metallo strutturale, quale futuro?

La previsione è che sempre più aziende e investitori decidano di lanciarsi nella sperimentazione dei metalli tramite stampa 3D. La riduzione dei costi dei materiali, dei tempi di produzione e le rinnovate possibilità di design sono solo alcuni dei motivi per cui si andrà verso questa direzione.

L'obiettivo di Arup è quello di andare oltre: dopo aver prodotto più di 1200 prototipi e versioni di test in acciaio, si sta guardando verso materiali compositi e complessi come la fibra di carbonio e leghe metalliche complesse. Per noi progettisti, ci sarà da divertirsi.