Vedci z Polytechnickej univerzity v Miláne a inžinieri spoločnosti Leister dali hlavy dohromady, aby pomocou 3D tlače s vytlačovacím modulom Leister WELDPLAST 600-i vyrobili veľkorozmerné architektonické prvky.

Toto spojenie sa zrodilo z myšlienky, ktorá dozrela v rámci projektu „Cultura Meccanica“ katedry mechaniky na milánskej polytechnike, ktorého cieľom je rozvíjať znalosti a zručnosti pri tvorbe veľkorozmerných architektonických prvkov.

Integrácia extrudéra WELDPLAST 600-i do robotov Fanuc

Integráciou modulu WELDPLAST 600-i do antropomorfného robota Fanuc bolo možné tlačiť extrémne veľké polypropylénové prvky. Tie boli navrhnuté ako ľahko zostaviteľné nezávislé bloky modulárneho architektonického systému.

Polypropylén vystužený sklenými vláknami je úplne recyklovateľný a vyvinula a dodala ho holandská spoločnosť. Riadiaci počítač, napájací zdroj a prípojky robota WELDPLAST 600-i boli nainštalované priamo na „zápästí“ robota, čím vznikol funkčný a používateľsky prívetivý systém typu plug-and-play. Toto usporiadanie umožňuje maximálnu flexibilitu robota vo viacerých osiach a tiež výrazne znižuje riziko zamotania káblov.

PLC riadenie na presné riadenie procesu vytláčania

Systém je riadený programovateľným logickým regulátorom (PLC). Ten zabezpečuje presné riadenie procesu vytláčania a spustí sa po dosiahnutí správnej teploty materiálu. Systém WELDPLAST 600-i sa tu osvedčil pri rýchlosti tlače 50 až 75 mm za sekundu. To umožňuje výstup až 3 kg materiálu za hodinu. Vytláčaný materiál sa do vytláčacieho zariadenia privádzal z 2,5 kg cievok drôtu s priemerom 4 mm.

Vytváranie prvkov voľného tvaru

Jedným z najvýznamnejších výsledkov tohto projektu bolo vytvorenie prvkov s voľnými tvarmi, oblými aj lomenými. Schopnosť vytvárať štruktúry s výraznými presahmi je významným pokrokom dosiahnutým vďaka špecifickej stratégii rezania. Táto metóda, ktorú vyvinuli inžinier Carlo Beltracchi a informatik Khalid Alabdula, umožnila prekonať tradičné obmedzenia 3D tlače, rozšíriť škálu možných tvarov a posunúť hranice inovácií v aditívnej výrobe.

„Virtù Principesche“ od Luigiho Vanvitelliho

Video ukazuje, ako sa „Virtù Principesche“ od Luigiho Vanvitelliho (taliansky architekt, narodený 12. mája 1700 v Neapole, zomrel 1. marca 1773 v Caserte) realizuje pomocou inovatívneho procesu 3D tlače. Na tento účel spolupracovala katedra mechaniky milánskej polytechniky s milánskym štúdiom Cracking Art.

Antropomorfné robotické rameno so šiestimi mechanickými kĺbmi používa extrudér na nanášanie polymérneho materiálu vrstvu po vrstve. Na konverziu 3D modelov na pohybové príkazy sa používa algoritmus. Tento proces aditívnej výroby je opakovateľný, ale každý kus je jedinečný a spája umenie s pokročilou technológiou.

Diskrétna architektúra

Počítačový inžinier Khalid Alabdula sa v laboratóriu INDEXLAB na polytechnike v Miláne venuje výskumu „diskrétnej architektúry“: jeho výskum sa zameriava na komponenty, ktoré možno vytlačiť 3D tlačou a ktoré sa používajú na konfiguráciu architektonických štruktúr. Tento inovatívny prístup využíva polypropylén vystužený sklenými vláknami a ponúka nové možnosti v architektonickom dizajne.

Podľa inžiniera Carla Beltracchiho by Alabdulova práca mohla významne prispieť k prepojeniu digitálneho sveta s reálnym životom prostredníctvom konceptu metaversa. Skúma využitie diskrétnych 3D vytlačených architektúr, ktoré sa vyznačujú modularitou a flexibilitou. To umožňuje vytvoriť adaptabilný model, ktorý otvára nekonečné možnosti pre architektúru, v ktorej robotika funguje ako prepojenie medzi digitálnym a reálnym svetom.

Prvky vytvorené v rámci výskumu „diskrétnej architektúry“.

Odborníci

Vedeckú stránku projektu viedol profesor Francesco Braghin z katedry mechaniky a koordinoval ju inžinier Pierpaolo Ruttico z katedry ABC. Pracovisko bolo umiestnené v laboratóriu INDEXLAB územného centra Lecco pod vedením inžiniera Carla Beltracchiho, s podporou inžiniera Gabriele Viscardiho a výpočtového inžiniera Khalida Alabdula.