- Alquist 3D ha avviato un progetto di stampa 3D in calcestruzzo per realizzare espansioni Walmart su larga scala, segnando il passaggio dalla fase sperimentale a quella commerciale negli Stati Uniti.
- La tecnologia utilizza un braccio robotico KUKA che deposita strati di calcestruzzo, offrendo vantaggi in termini di velocità di realizzazione, riduzione della manodopera specializzata e efficacia particolare nei mesi invernali.
- Il sistema presenta limitazioni costruttive realizzando solo pareti verticali, mentre tetti e solai richiedono ancora metodi tradizionali, ma consente di erigere strutture di dimensioni teoricamente illimitate.
La stampa 3D in calcestruzzo sta uscendo dai laboratori sperimentali per approdare nei cantieri commerciali su larga scala. Alquist 3D, azienda con sede in Colorado, ha avviato un progetto che porterà alla realizzazione di oltre una dozzina di espansioni per punti vendita Walmart in vari stati americani, tutte costruite attraverso robot specializzati nella deposizione di materiale cementizio. Il passaggio dalla fase dimostrativa a quella operativa rappresenta un momento significativo per questa tecnologia.
La catena di supermercati ha scelto di affidarsi a questa soluzione costruttiva per ampliare diversi negozi esistenti, puntando sulla velocità di realizzazione e sulla riduzione della necessità di manodopera specializzata. Il settore edilizio statunitense sta affrontando una carenza di lavoratori qualificati, e l’automazione attraverso sistemi robotici potrebbe offrire una risposta concreta a questa problematica.
Come funziona la tecnologia di stampa
Il sistema sviluppato da Alquist 3D si basa su un braccio robotico KUKA dotato di un ugello che deposita strati di calcestruzzo dello spessore di circa un pollice. Il processo ricorda quello delle stampanti 3D a deposizione fusa comunemente utilizzate per la plastica, ma adattato per gestire una pasta cementizia arricchita con fibre riciclate che controllano la formazione di crepe durante la fase di indurimento. Il materiale utilizzato proviene da Sika e combina fibre di recupero con cemento Portland tradizionale.
L’azienda ha sviluppato due versioni della propria serie A1. Il modello base rimane fisso su un piedistallo ed è pensato per realizzare elementi di dimensioni contenute come fioriere o panchine, trovando applicazione anche in contesti formativi. L’A1X, versione avanzata, monta lo stesso sistema robotico ma si muove su un binario modulare che permette di costruire strutture di dimensioni teoricamente illimitate sul piano orizzontale. Nei cantieri già completati, questo sistema ha eretto pareti alte fino a sei metri.
Limiti e soluzioni pratiche
La stampa in calcestruzzo presenta alcune limitazioni rispetto alle tecnologie additive utilizzate per oggetti di dimensioni ridotte. Non esiste un materiale di supporto compatibile, il che significa che i robot possono realizzare solo le pareti verticali degli edifici, mentre tetti e solai richiedono ancora metodi costruttivi tradizionali. La larghezza notevole degli strati depositati permette però di stampare intere pareti in un’unica operazione continua.
Durante la stampa, gli operatori inseriscono manualmente rinforzi metallici nel calcestruzzo ancora morbido. Una volta indurito il materiale, elettricisti e idraulici possono installare gli impianti, e gli spazi vuoti nelle pareti vengono riempiti con materiale isolante. Per gli edifici commerciali questo passaggio può essere saltato, fissando direttamente le utenze alle superfici interne.
Dal Tennessee al Missouri
La collaborazione tra Alquist 3D e l’impresa di costruzioni FMGI ha portato alla realizzazione della prima espansione Walmart lo scorso agosto in Tennessee. Il cantiere ha evidenziato subito alcune criticità legate alle temperature elevate, che superavano i 43 gradi centigradi durante il giorno. Il team ha risolto lavorando nelle ore notturne, scoprendo che i materiali utilizzati hanno un intervallo di temperatura ottimale compreso tra 5 e 35 gradi. L’ampliamento, che copre circa 740 metri quadrati, ha richiesto 140 ore di stampa effettiva.
A gennaio è stata completata un’altra aggiunta presso un punto vendita a Lamar, in Missouri, coprendo circa 410 metri quadrati in soli 17 giorni con 71 ore di stampa. Le temperature sono scese fino a meno 4 gradi con umidità persistente, ma il processo non ha subito rallentamenti. Questa caratteristica rende la stampa 3D in calcestruzzo particolarmente vantaggiosa nei mesi invernali, quando i metodi costruttivi tradizionali risultano più difficoltosi.
L’A1X può essere trasportato con un normale rimorchio trainato da un pickup e installato sul cantiere in circa un’ora. Per progetti di grandi dimensioni è possibile utilizzare più stampanti che operano simultaneamente, riducendo ulteriormente i tempi complessivi di realizzazione. L’azienda ha recentemente venduto 14 sistemi della serie A1, in quello che viene considerato il più ampio dispiegamento di questa tecnologia negli Stati Uniti.
