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La stampa 3D nel mercato edilizio: vantaggi e nuove opportunità

Gennaio 2021

L’edilizia con stampanti 3D triplicherà il proprio mercato da qui al 2026 e molti Paesi le stanno utilizzando e ne apprezzano rapidità, sostenibilità e digitalizzazione. Ma servono ancora alcuni aggiustamenti.

I Paesi Bassi sono noti in tutto il mondo per i canali sull’acqua e, di conseguenza, hanno costruito negli anni molti ponti per la viabilità. La vera novità è che quattro ponti di circa 8 metri ciascuno sono stati modellati da una stampante 3D gigante. Una rivoluzione per il settore delle costruzioni già in atto negli Stati Uniti, in Europa e in Asia dove sono state stampate pensiline delle fermate degli autobus, parti di centri congressi e persino intere case.

Come lavora una stampante 3D per l'edilizia

Il processo di produzione è simile alle stampanti che troviamo nei nostri uffici, solo che al posto dell’inchiostro vengono utilizzati calcestruzzo o cemento. Le bocchette che “sparano” il materiale per la costruzione si muovono avanti e indietro su binari e i computer controllano il posizionamento dei pezzi a sezione costante di cemento, acciaio, rame (e molti altri materiali) in modo che ogni parte venga posizionata al millimetro all’interno dello schema di costruzione. Nel tempo che la bocchetta impiega a concludere un singolo passaggio, come per esempio una colata di cemento di 30 metri, lo strato di materiale si è già solidificato ed è possibile creare subito uno strato superiore. Ovviamente la bocchetta, se impostata correttamente, può lasciare spazi precisissimi per porte, finestre, condotte e altri elementi di design.

I principali vantaggi di questo metodo: rapidità, sostenibilità e digitalizzazione

La prima importante freccia nell’arco delle stampanti 3D è la rapidità: impiegano circa 24 ore a stampare una casa di 46 metri quadrati di base a un piano. Inoltre, questo processo produce meno rifiuti: con il metodo di costruzione tradizionale una casa di medie dimensioni porta alla creazione di circa 4 tonnellate di rifiuti, perché il cemento viene applicato in modo uniforme senza calcolare se è effettivamente necessario per fornire supporto strutturale alla costruzione in determinate parti e quindi viene sprecata almeno la metà del materiale. Invece le stampanti 3D possono variare lo spessore di una struttura con altissima precisione, utilizzando il materiale solo dove è effettivamente necessario.

 

Un terzo vantaggio delle stampanti 3D è il processo totalmente digitalizzato: il render del progetto viene convertito direttamente dal computer in istruzioni per la stampante, eliminando la necessità di trasformare il render in fogli stampati lasciando poi libertà di interpretazione alle persone che dovranno realizzare la costruzione. Questo ultimo vantaggio permette anche agli architetti di sfogare tutta la propria creatività, senza la necessità di dover poi spiegare ogni singolo punto alla manodopera.

Che cosa manca per accelerare questa innovazione

Le premesse positive ci sono tutte, tanto che un report di Polaris Market Research prevede che il mercato delle stampanti 3D nel settore delle costruzioni toccherà i 14,9 miliardi di dollari nel 2026, oltre il triplo degli attuali 4,6 miliardi di dollari.

 

Ci sono però alcune aree di miglioramento, a partire dalla modalità per rafforzare il cemento posizionato da una stampante: alcuni ricercatori stanno testando un robot che posizioni barre di metallo tra ogni strato di cemento sparato dalla stampante, altri invece producono cemento con all’interno cavi di plastica o metallo, ma nessuno dei due approcci è risultato ottimale finora.

 

Un altro tema caldo è quello della sicurezza sul lavoro, perché non esistono ancora linee guida precise di ispezione delle stampanti e processi di costruzione ben definiti. Insomma, le opportunità sono sotto gli occhi di tutti, ma serve ancora molto lavoro per rendere le stampanti 3D le costruttrici del futuro a tutti gli effetti.