La stampa 3D aiuta il clima

Chi li avrebbe inventati? Gli svizzeri. Con il marchio «Affentranger 3DCP – Swiss Conrete Printing in perfection», Affentranger Bau AG realizza e distribuisce pregiati prodotti in calcestruzzo stampati in 3D secondo un processo sviluppato dall’azienda in collaborazione con le ditte svizzere Sika e LCA Automation. Il nuovo metodo è ecologico e adatto alla costruzione in città dove lo spazio scarseggia. 

 

All’inizio fa molto caldo, poi tira vento e piove intensamente. Questo non dà fastidio a un operaio edile di Affentranger Bau AG. Getta instancabilmente e con la stessa precisione sempre costante uno strato di calcestruzzo sull’altro, realizzando elementi costruttivi complessi. Infatti, rispetto agli altri impiegati delle PMI del settore edile, ha il vantaggio di trovarsi in un capannone al riparo dalle intemperie. E non è un essere umano, ma un robot.

Marius Affentranger mostra con orgoglio la stampante 3D. «Abbiamo cercato un modo per creare un nuovo settore di attività con un’innovazione», racconta. La stampa 3D apre numerose opportunità all’azienda, Affentranger ne è convinto. «Sika ha sviluppato il processo di stampa del calcestruzzo e fornisce i componenti del materiale; noi abbiamo investito in un robot dell’azienda produttrice di macchine LCA Automation AG di Küssnacht. Noi tre partner operiamo insieme e formiamo una rete svizzera. In questo modo siamo riusciti a sviluppare un processo che ci permette di soddisfare i nostri elevati requisiti di qualità.»

Tre vantaggi principali 

Il fatto che Affentranger Bau AG abbia acquistato una stampante 3D si basa su considerazioni economiche, non sull’entusiasmo per le nuove tecnologie, anche se è senza dubbio presente. L’investimento dovrebbe ripagare, poiché ha tre vantaggi principali rispetto al metodo di costruzione convenzionale. «Per proteggere il clima è necessario rinnovare e/o risanare il vecchio parco immobiliare svizzero», continua Affentranger. Gli elementi stampati potrebbero essere montati agevolmente nelle aree urbane in spazi ristretti. «La realizzazione dei componenti in cantiere sarebbe più complessa, soprattutto quando c’è poco spazio». Inoltre, i componenti consentono di ampliare gli edifici, giovando quindi alla densificazione. Oltre a questo, durante la realizzazione dei componenti, la stampa viene effettuata solo laddove è sensato dal punto di vista statico. Dove va bene un corpo cavo, c’è un corpo cavo. Questo riduce il consumo di materiale e i componenti perdono peso. I componenti sono più leggeri anche perché il calcestruzzo stampato ha tre volte la resistenza alla compressione e cinque volte la resistenza alla trazione del calcestruzzo convenzionale. «La struttura leggera consente di ampliare edifici in cui si sarebbero verificati problemi statici con altri metodi». Vengono stampate anche le casseforme a perdere che vengono gettate in opera. «La grande varietà di forme è un enorme vantaggio», sottolinea Affentranger. L’architetto può semplicemente inviare un modello in 3D, «poi inseriamo i dati nella macchina e lo produciamo senza dover pensare a come realizzare una cassaforma che consenta esattamente questa forma». Sono possibili anche angoli del 40 % – se queste forme dovessero essere casserate, sarebbe molto costoso.

Prefabbricazione nell’officina 

Il nuovo metodo, sottolinea Didier Lootens, responsabile del reparto Material Physics di Sika, dovrebbe semplificare la costruzione, non complicarla. Così è possibile stampare le pareti pronte all’uso senza dover ricorrere a un pittore o a un intonacatore. Non c’è bisogno che le pareti si secchino. L’unica limitazione: dato che nella produzione additiva viene stampato strato su strato, ne risulta una struttura scanalata. Quindi la superficie non è liscia.

E questo porta alla domanda: il punto in cui gli strati si congiungono, non è un punto debole? Lootens assicura che le ricerche hanno dimostrato che non è così. «Premendo un pulsante aggiungiamo alla malta ad alte prestazioni un attivatore che fa sì che i due strati si uniscano saldamente».

Anche le realizzazioni su misura sono interessanti dal punto di vista del prezzo 

Dato che la produzione è digitalizzata, non conta il numero di prodotti stampati. Si possono realizzare anche pezzi unici a costi vantaggiosi e questo permette di trovare soluzioni personalizzate. «I progettisti hanno la massima libertà: possono cambiare tutto poco prima della stampa», spiega Lootens.

La macchina stampa fino a cinque tonnellate al giorno. Per quanto riguarda le dimensioni, gli oggetti devono rimanere trasportabili.

Colonne, pareti e vasi di fiori 

Prossimamente andranno in stampa i pilastri attorcigliati artisticamente per una sala di preghiera buddista. Oltre a elementi come pareti, telai di finestre o scale, Affentranger Bau AG stampa anche oggetti da giardino, come panche e vasi di fiori, in parte già venduti dai centri del giardinaggio.

Premio solare europeo 

Affentranger Bau AG è stata fondata da Markus Affentranger. Oggi anche i suoi tre figli Marius, Luca e Gabriele lavorano nell’azienda. L’azienda a conduzione familiare ha già attirato l’attenzione con le sue innovazioni e ha tra l’altro vinto il premio solare svizzero e quello europeo. Nel suo parco di macchine edili, l’azienda ha un escavatore solare.

Nella foto si vedono Marius Affentranger, Lara Schneider, Affentranger Bau AG e Didier Lootens, Sika.