Un gruppo di ricerca formato da Universidad de Las Américas (Ecuador), Universidad Central del Ecuador e Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología (Spagna) ha condotto una mappatura del panorama tecnologico relativo alla stampa 3D in ambito edilizio. Questa analisi sistematica ha preso in esame i sistemi più diffusi, dai telai gantry ai bracci robotici, passando per sistemi ibridi che combinano entrambi.
Scenari tecnologici a confronto
- Stampanti gantry: offrono una piattaforma stabile e adatta alla produzione di grandi volumi. Hanno un funzionamento lineare e prevedibile, però non supportano forme complesse o fuori asse.
- Sistemi robotici con bracci multi-assiali: consentono geometrie articolate e possibilità di accesso flessibile. Si prestano a creare elementi curvi o reti architettoniche complesse, ma richiedono programmazione più avanzata e manutenzione più frequente.
- Soluzioni ibride: combinano caratteristiche dei due approcci precedenti. Grazie alla coesistenza di telai rigidi e bracci motorizzati, permettono una buona estensione del campo di stampa e un controllo maggiore delle geometrie.
Benefici documentati della stampa edilizia 3D
- Riduzione dei tempi: diverse applicazioni hanno dimostrato riduzioni tra il 50 e l’80% rispetto alle tecniche costruttive tradizionali.
- Efficienza nei materiali: finiture più snelle, minori sprechi. Si stimano risparmi fino al 60% nel volume dei materiali utilizzati rispetto ai metodi convenzionali.
Trend di mercato in crescita
- La domanda globale di stampa 3D in edilizia era valutata intorno a 1,2–1,5 miliardi di dollari nel 2021–2023.
- Si prevede un’espansione con tassi di crescita annua compresi tra il 40 e il 60%, potendo raggiungere cifre tra 3 e oltre 55 miliardi entro il 2032, soprattutto trainate dal settore del calcestruzzo stampato.
Applicazioni concrete e potenziali impieghi
- Abitare e edilizia sociale: stampa di case singole, condomini o edilizia pubblica con accelerazione dei tempi e maggiore accessibilità.
- Prefabbricati commerciali: costruzione di strutture per uffici, negozi o magazzini con minore impiego di manodopera, adattabilità e rapidità.
- Ponti e infrastrutture leggere: creazione di elementi architettonici o strutturali con tecnologia 3D, in contesti urbani o ambientali complessi.
Proiezioni di mercato: come cresce la stampa 3D nell’edilizia
Il mercato globale della stampa 3D nel settore delle costruzioni sta mostrando una crescita rapida e costante:
- Uno studio stima che il mercato, partito da circa 1,5 miliardi di dollari nel 2023, potrebbe raggiungere 30 miliardi in Nord America entro il 2032, sostenuto da investimenti tecnologici e infrastrutturali 3D Printing Industry+14Global Market Insights Inc.+14SQ4D+14.
- Altri rapporti indicano valori differenti ma convergenti: ad esempio, 2,4 miliardi nel 2022 con un tasso di crescita annuale del 86,8%, e 2,46 miliardi nel 2025, destinati a salire fino a 11,8 miliardi nel 2030 Emergen Research.
- Alcune proiezioni ancora più ottimistiche stimano un mercato da 4,8 miliardi nel 2023 fino a 360 miliardi entro il 2030, anche se potrebbero includere segmenti più ampi legati all’automazione e all’industria 4.0 Stratistics MRC.
Progetti concreti e realtà in primo piano
- ICON guida lo sviluppo negli Stati Uniti: ha appena completato un quartiere di 100 case stampate in 3D al prezzo di 450–600 000 USD ciascuna. Le loro strutture resistono a clima estremo, muffe e roditori. L’azienda è anche partner della NASA per applicazioni su Luna e Marte The Sun.
- Irlanda: tre famiglie hanno preso possesso delle prime case stampate in 3D nel Paese, realizzate in 12 giorni operativi con un costo di circa 253 000 € a struttura. Il progetto è frutto della collaborazione tra enti locali e privati .
- Australia: è stata costruita la prima casa pluripiano stampata in 3D nell’emisfero australe. Il progetto, dotato di ascensore e isolamento per ridurre il rumore, è stato completato in cinque settimane, rispetto ai normali 8–11 mesi .
- Inoltre, ICON sta sviluppando l’hotel El Cosmico 2.0 in Texas per il 2026, disegnato dallo studio BIG-Bjarke Ingels Group. L’edificio includerà stanze private, piscine, bagni all’aperto e abbraccerà lo stile desertico e la stampa con malte a bassa emissione .
Principali aziende e tecnologie di riferimento
Le tecnologie più diffuse in edilizia 3D si basano sull’estrusione di miscele cementizie tramite robot o sistemi gantry. COBOD è riconosciuta come punto di riferimento per i suoi sistemi, seguita da ICON e Yingchuang, che detengono insieme oltre il 50% del mercato globale .
Altri protagonisti da seguire:
- Apis Cor, Contour Crafting, CyBe Construction, Peri, Sika, XtreeE e Mighty Buildings, quest’ultima nota per gli elementi modulari stampati off-site e assemblati localmente .
