3D printing: una villa costruita in loco grazie alla stampante italiana

Progettare una casa stampata in 3D è già abbastanza difficile. Trovare una stampante in grado di gestire il lavoro è ancora più difficile. E farlo direttamente in cantiere? Ecco dove un architetto si ritrova bloccato.

Il progetto dell'architetto newyorkese Adam Kushner di costruire la sua villa con tre camere da letto, piscina, vasca idromassaggio, dependance e garage, a Gardiner, (New York), si sta rivelando non senza problemi. Già progettare la propria casa può essere scoraggiante in sé e per sé, nel caso di Kushner, il diavolo è insito nei dettagli: ottenere una stampante 3D che stampi in scala reale, che attraversi l'Oceano Atlantico e che arrivi direttamente sul suo lotto di due ettari.
L’idea di Kushner, fondatore e amministratore dello studio di progettazione Kushner Studios, è solo l'ultima di una recente ondata di progetti di edifici stampati in3D in scala reale: diverse strutture, tra cui una residenza di più di 1000 m² e un condominio a cinque piani, sono stati stampati in unità separate e poi assemblati in Cina. Altri sono in cantiere ad Amsterdam e in tutti gli Stati Uniti.

Mentre questi progetti si concentrano sulla costruzione modulare, Kushner desidera stampare la sua tenuta da zero, direttamente sul terreno. Ha intenzione di procedere a piccoli passi: per prima cosa la vasca idromassaggio, poi la piscina di 200 m² e il gazebo sulla piscina di 50 m², perché non richiedono barre d’armatura, l’ostacolo maggiore nella stampa 3D in continuo. Successivamente, verranno costruiti il posto auto coperto e infine la casa di circa 200 m².
Ma la più grande sfida di Kushner è il fatto di non avere ancora messo le mani su una delle poche stampanti 3D in grado di svolgere il lavoro. "Ho studiato tutte le incognite che ho bisogno di conoscere, e so già come voglio fare per risolverle, ma fino a quando non ho la macchina davanti a me, non posso farlo", ammette Kushner.
Lo scorso anno, Kushner ha incontrato Enrico Dini, proprietario della Dinitech, la licenziataria esclusiva della tecnologia D-Shape in Italia che produce stampanti 3D giganti. "La stampante da utilizzare nella tenuta di Kushner è la più veloce attualmente esistente ed è stata sviluppata - afferma Dini - per un contratto pluriennale, firmato nel dicembre 2010, con il Ministero della Difesa italiano, per creare ripari mimetizzati ad uso militare". Dini e Kushner hanno ammesso di prendere in prestito dal governo italiano la stampante, senza alcun costo, eccetto il trasporto transatlantico, e qualche settimana di tempo. Hanno in programma di riportare la stampante ai militari quando la costruzione sarà finita.

Mentre la maggior parte delle stampanti di oggi dispongono di un estrusore singolo che getta boiacca, la stampante prevista per il lavoro di Kushner è dotata di centinaia di testine di stampa che corrono avanti e indietro per depositare l’inchiostro strutturale direttamente sulle tracce di sabbia. Il processo di solidificazione si completa in 24 ore. La sabbia in eccesso che non è stata incorporata nella struttura, funge da supporto mentre avviene il processo di solidificazione, poi viene aspirata per essere riutilizzata in seguito. Come aggregato grosso nella miscela verrà utilizzato lo stesso aggregato scavato nel sito di Gardiner. Questa arenaria artificiale che si ottiene ha eccellenti proprietà di resistenza: Kushner stima che il ‘calcestruzzo’ avrà un carico di rottura di circa 25 MPa. In effetti, il nuovo processo restituisce qualsiasi tipo di sabbia, polvere o ghiaia al suo stato compatto di pietra originale: il legante a base di magnesio che viene utilizzato trasforma qualsiasi tipo di sabbia in un materiale simile al marmo.

Per avere un'idea della velocità della stampante, Dini sostiene che “un modello di stampante D-Shape di dimensioni simili ma più vecchio, ha costruito una scultura alta 8 metri e mezzo in sole sei settimane”. Kushner si aspetta che il gazebo venga stampato in un giorno o due, spostando la stampante progressivamente intorno alle tracce del cantiere.
Per quanto riguarda la spesa, si prevede che la sua costruzione gli costerà da metà a due terzi circa dei 150.000 $ dei costi di costruzione previsti per una tenuta simile costruita con metodi tradizionali. “Il lavoro dovrebbe procedere più velocemente - afferma Kushner - nonostante i ritardi sul lavoro per potenziali difetti di tecnologia e, naturalmente, l’imprevisto del ritardo di consegna della stampante.”