I ponti sono diventati un modo popolare per gruppi di ricerca e aziende manifatturiere additive per dimostrare le loro tecnologie. Ha senso. I ponti combinano architettura e prestazioni interagendo direttamente con le persone. Sebbene non tutte le persone possano riconoscere la genialità di un componente del motore topologicamente ottimizzato, un ponte all’avanguardia può attrarre tutti.
Di recente, un team di studenti universitari di Shanghai ha presentato un nuovo approccio alla produzione di additivi ibridi con un futuristico ponte di metallo. Il ponte, il Robot Hybrid Fabricated Hybrid Bridge, è stato prodotto utilizzando una combinazione di due processi di costruzione in metallo: stampa 3D in metallo su larga scala e avvolgimento di filamenti.
In altre parole, il ponte è stato costruito in due fasi. Innanzitutto, una struttura in metallo è stata stampata in 3D usando un processo di fabbricazione robotizzata. Quindi, per rinforzare il telaio, sottili fibre di carbonio e vetro sono state avvolte attorno al telaio in modo simile a un nastro. Il risultato è un ponte pedonale in metallo che può sopportare in sicurezza oltre 20 persone.
La struttura è stata progettata nell’ambito del seminario estivo DigitalFUTURES International 2019 presso la Tongji University. Lì, gli studenti hanno lavorato in collaborazione con Fab-Union, uno studio di ricerca locale, per progettare il ponte all’avanguardia utilizzando strumenti all’avanguardia come l’ottimizzazione della topologia.
Il software di ottimizzazione della topologia ha consentito al team di studenti di ridurre significativamente il peso del ponte senza sacrificare la forza. Secondo il team, il ponte lungo 11,4 metri è finito con un totale di 263 kg di acciaio ed era spesso 20 cm nei punti più sottili.
Il ponte stesso è stato costruito utilizzando quattro sistemi robotici, due per ogni metodo di fabbricazione. Alla fine, la costruzione del ponte ha richiesto solo 20 giorni, dopo di che la struttura è stata trasportata al sito di installazione presso il College of Architecture and Urban Planning dell’Università di Tongji. La struttura è stata in vigore per diversi mesi, ma è stata demolita in ottobre.
L’approccio ibrido presenta un modo più economico, materiale ed efficiente di produrre un ponte pedonale rispetto ai metodi più tradizionali, come produzione sottrattiva o fusione. Inoltre, poiché il ponte non ha richiesto stampi o casseforme, gli studenti hanno avuto molta più libertà progettuale nel creare la struttura.
“La fabbricazione robotizzata è una tecnologia di produzione ad alta precisione, combinata con un’analisi strutturale avanzata e un metodo di ottimizzazione”, ha commentato Philip F. Yuan, architetto e ricercatore dell’Università Tongji che ha guidato la costruzione. “Questo progetto dimostra che la costruzione intelligente ha un grande potenziale in termini di risparmio di materiali ed energia nel campo dell’architettura”.
Il Robot Hybrid Bridge fabbricato sottolinea il processo di costruzione e i materiali utilizzati piuttosto che il design estetico del ponte stesso. Tuttavia, la struttura ha un aspetto unico che ricorda quasi lo stile scarabocchiato di 3Doodler.
