MIT sperimenta il calcestruzzo stampato in 3D al Technology Center di Autodesk a Boston
Cosa sta succedendo a Boston
Al Technology Center di Autodesk nel quartiere Seaport di Boston, un team del Massachusetts Institute of Technology (MIT) guidato dalla dottoranda Hajin Kim-Tackowiak (Civil & Environmental Engineering) con il supporto di Haden Quinlan (Senior Program Manager, MIT APT – Center for Additive and Digital Advanced Production Technologies) sta usando una stampante a portale per estrudere impasti cementizi e realizzare elementi strutturali, come componenti di ponte, a scala reale. L’obiettivo è dimostrare come la produzione additiva su larga scala possa generare strutture più leggere ed efficienti.
Dalla topologia ottimizzata alla stampa continua in un solo passaggio
Il gruppo, con forte competenza in ottimizzazione topologica, ha adattato i modelli numerici ai vincoli del processo: la macchina a portale preferisce tracce continue senza start/stop, quindi il design della travatura è stato concepito per una stampa in un solo passaggio. Un prototipo di piccolo ponte ha sopportato un carico di prova pari a ~2.000 lb (circa una piccola auto) senza flessioni evidenti; il successivo spostamento fisico ha portato a un collasso, fornendo però dati preziosi per le iterazioni successive.
Verso componenti compositi: calcestruzzo + acciaio
Il passo successivo prevede integrazione di rinforzi in acciaio durante o dopo la deposizione del materiale cementizio, con l’obiettivo di arrivare a elementi compositi più vicini alla prassi strutturale reale. Il percorso di sviluppo avviene all’interno del programma di residenza e collaborazione del Technology Center, che abilita test a grandezza e rapidissime iterazioni.
La piattaforma di stampa: Build Additive 3DCP, in rete con MIT APT
La stampante di grande formato impiegata è Build Additive 3DCP, installata presso il Technology Center e acquistata da MIT APT con il supporto del Massachusetts Center for Advanced Manufacturing; il sistema estrude miscele cementizie (CSA mortar, Portland e formulazioni custom) entro un volume utile di circa 2,4 × 2,4 × 1,8 m e utilizza un slicer custom in Rhino/Grasshopper.
Perché interessa il settore delle infrastrutture
Il passaggio da geometrie ottimizzate “solo digitali” a prove fisiche su manufatti cementizi consente di validare assunzioni progettuali, capire i limiti del processo (continuità del cordolo, tempi di presa, deformazioni da movimentazione) e impostare criteri di rinforzo ibrido. Questa sperimentazione si affianca ad altre iniziative MIT/partner su tecnologie additive per infrastrutture (es. cold spray per riparazione di ponti con MassDOT), a conferma dell’interesse per applicazioni civili oltre il manifatturiero.
Ecosistema e accesso: come si collabora con MIT APT e Autodesk
MIT APT funge da ponte tra ricerca e applicazioni industriali: gestisce laboratori AM, attiva progetti con aziende e offre formazione avanzata; l’accesso alla 3DCP è possibile per utenti MIT formati e per progetti con lo staff APT. Il Technology Center di Autodesk offre ambiente, attrezzature e mentoring a team selezionati (Outsight Network), con casi nel construction 3D printing già passati dai banchi prova (ad es. Apis Cor per strutture tipo CMU).
