Stampi complessi per la colata di calcestruzzo: entra in gioco la stampa 3D
Insieme agli esperti di casseforme Doka, è stato possibile dimostrare nuovamente l’efficienza e l’efficacia delle casseforme stampate in 3D per il getto di calcestruzzo. Questa volta vicino a Monaco, durante la fusione di due colonne portali per un edificio per uffici.
Che sia come supporto portante o semplicemente come elemento decorativo: le colonne fanno parte del mondo architettonico in particolare da diversi millenni. In alcuni casi rimangono solo i pilastri degli edifici più o meno esistenti al mondo. L’entusiasmo per questi elementi persiste ancora oggi, anche se meno frequentemente.
Per un edificio commerciale e per uffici nel sobborgo di Monaco di Baviera Grünwald, il compito era di produrre due colonne portali per l’ingresso dell’edificio. Questi dovrebbero essere gettati nel calcestruzzo e quindi catturare l’attenzione del visitatore direttamente con la qualità del calcestruzzo a vista.
Nonostante la lunga storia di questi elementi, la produzione delle colonne poneva una o due sfide. In particolare, i piedistalli (base) e i capitelli (quasi la testa della colonna) presentavano una sfida alla cassaforma a causa delle loro molteplici forme curve.
Tuttavia, la soluzione per ovviare a questo era già ovvia per gli esperti della Deutsche Doka Schalungstechnik GmbH , a cui è stata commissionata la produzione delle colonne: la stampa 3D. L’azienda di casseforme ha già utilizzato in passato l’innovativa tecnologia di getto di legante per realizzare con successo complessi progetti in calcestruzzo a vista. Come la costruzione di una scala a semicerchio in cemento a vista per una banca a Lipsia .
Curve o sottosquadri consentono ai tecnici delle casseforme di proporre idee nuove e creative ancora e ancora per essere in grado di soddisfare anche le esigenze più impegnative di architetti e costruttori. Utilizzando l’esempio delle colonne alte 9,90 m in stile dorico a Grünwald, queste sfide risiedono in particolare nelle curve e nelle forme dei piedistalli e dei capitelli che completano le colonne.
Il nuovo incontra il collaudato: casseforme ibride come soluzione
Per trovare una soluzione che fosse il più conveniente possibile, il team di progetto, guidato da Helmut Hilliges – Project Engineer Application Technology – ha utilizzato la tecnologia di stampa 3D Binder Jetting di voxeljet . Invece di fresare la cassaforma dal legno, come spesso accade con la costruzione di casseforme speciali, gli elementi sono stati stampati in 3D nella sabbia. Questi sono stati quindi post-trattati e preparati per il getto di calcestruzzo. A tale scopo, i componenti sono stati infiltrati con resina epossidica per aumentare la resistenza degli elementi. Infine, la superficie è stata carteggiata, sigillata e rifinita al fine di ottenere i migliori risultati possibili in calcestruzzo a vista e per garantire il riutilizzo della costruzione della cassaforma.
La cassaforma stampata in 3D può essere utilizzata proprio come quelle convenzionali. E ancora meglio: possono essere combinati tra loro. Nel caso delle colonne Grünwalder, questo approccio è stato scelto per il piedistallo. L’elemento di supporto è stato formato utilizzando la cassaforma per colonne Top 50 di Doka e ad essa è stata collegata la cassaforma stampata in 3D per il piedistallo. Il risultato è stato convincente con un giunto di costruzione quasi perfetto tra le due parti. I capitelli sono stati fusi individualmente, esclusivamente con elementi stampati in 3D.
Risparmio di tempo grazie all’integrazione funzionale
Un altro vantaggio della stampa 3D entra in gioco, soprattutto quando viene combinata con altri elementi di cassaforma. Poiché il processo di stampa 3D si basa su dati CAD e la complessità è irrilevante, le funzioni possono essere integrate direttamente in componenti ed elementi durante la pianificazione e stampate contemporaneamente. In questo modo è possibile ottimizzare notevolmente la movimentazione dei pezzi in cantiere.
Il grande vantaggio qui è che un’ampia gamma di funzioni può essere integrata contemporaneamente nel componente stampato. In seguito non è necessario praticare fori di fissaggio, è possibile stamparli contemporaneamente. Lo stesso vale per le maniglie di sollevamento, i collegamenti maschio e femmina, in modo da poter impostare una superficie uniforme durante il tensionamento degli elementi.
Helmut Hilliges, ingegnere responsabile del progettoTecnologia tedesca per casseforme Doka GmbH
Grazie all’integrazione diretta delle funzioni, il tempo di installazione è già stato ridotto di un fattore dieci nei progetti precedenti .
Le fresatrici raggiungono i loro limiti, soprattutto in progetti complessi con curve multiple. Opere di manifattura additiva svincolate da barriere geometriche e questioni di producibilità. Tutto ciò che è concepibile in termini di design può essere stampato. Nuove iterazioni o varianti possono essere facilmente modificate digitalmente e ristampate. Ciò si traduce in un vantaggio di prezzo interessante, soprattutto per piccole quantità.
Con un’adeguata post-elaborazione, come con le colonne, gli elementi della cassaforma possono anche essere riutilizzati per aumentare ulteriormente l’economicità.
In generale, la manifattura additiva con tutte le sue caratteristiche in architettura sta guadagnando sempre più attenzione. Soprattutto, la stampa 3D diretta del calcestruzzo. In futuro, questa tecnologia farà sicuramente anche notizia eccitante. Tuttavia, l’approccio ibrido scelto da Doka offre già a tecnici delle casseforme, architetti e ingegneri civili uno strumento innovativo per realizzare progetti complessi a costi contenuti, senza grandi investimenti e con una perfetta integrazione nei processi di costruzione esistenti.
