Stampa 3D, da CurVoxels l’estrusione infinita e sinuosa

Una nuova tecnica digitale permette di stampare l’oggetto con un unico, lungo filamento di materiale estruso, con forme curvilinee e abbattendo i costi di produzione

(Rinnovabili.it) – Una sedia da stampa 3D realizzata con un unico, lungo filamento di materiale estruso. È l’oggetto con cui il team CurVoxels della Bartlett School of Architecture ha testato la nuova tecnica di stampa appena messa a punto. La novità? Adesso è possibile creare strutture curvilinee complesse, virtualmente infinite, grazie a uno speciale algoritmo.

Per mostrare tutte le potenzialità della nuova tecnica digitale, il team ha scelto di replicare la “sedia a sbalzo”, una delle più celebri icone del modernismo chiamata anche “S-shaped chair”. Qual è la differenza rispetto ai metodi di stampa usati comunemente? Di norma, la stampa 3D per estrusione restituisce, sì, un prodotto tridimensionale, ma in realtà lavora su una continua sovrapposizione di livelli a due dimensioni. Le plastiche fuse vengono quindi aggiunte per strati, con l’ugello della stampante che normalmente ha un range di diametro che varia dal decimo alla metà del millimetro. Di conseguenza, serve molto materiale, i costi di produzione si impennano e con loro anche le tempistiche di realizzazione.

Come funziona la stampa 3D di CurVoxels

Al contrario, il metodo del team CurVoxels “ragiona” direttamente in 3D. Il braccio robotico estrude la plastica fusa in aria, dove si raffredda e solidifica, senza avere bisogno di un piano di appoggio o sfruttare livelli precedenti di materiale stampato. Inoltre questi filamenti hanno un diametro maggiore, che si aggira intorno ai 4-6 millimetri di spessore. Il risultato di questa operazione è che il braccio robotico non ha necessità di bloccarsi, spostarsi e ripartire, ma può continuare a estrudere filamenti di materiale senza soluzione di continuità. Altro particolare non secondario: questa stampa 3D permette di creare oggetti curvilinei, non solo segmentati come in precedenza.

Ma questa è soltanto la parte finale del processo. In realtà, la fase più rilevante avviene prima e riguarda l’analisi, la digitalizzazione e la modificazione dell’algoritmo che regola il braccio robotico e l’intero processo di stampa 3D. Questo è il funzionamento. La sedia a sbalzo è stata analizzata e scomposta in voxel, cioè in pixel a 3 dimensioni. Quindi l’intera struttura viene “tradotta” in una curva, e si apportano i necessari aggiustamenti per rinforzarla nei punti di maggior stress e per variare la densità del materiale che verrà estruso in un determinato punto. Tutto ciò è espresso in un unico algoritmo, che CurVoxels fornisce sotto forma di applicazione digitale in modo tale che altri progettisti possano elaborarla e personalizzare i percorsi del braccio robotico e gli oggetti prodotti.