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Habitat for Humanity e PERI 3D Construction parlano del processo di costruzione della prima casa stampata in 3D dell’organizzazione e di come Autodesk Fusion 360 abbia svolto un ruolo determinante.

All’inizio di quest’anno, Habitat for Humanity ha compiuto un ulteriore passo avanti nella sua missione di aiutare le comunità di tutto il mondo a costruire o migliorare “un posto che possano chiamare casa”, presentando la sua prima abitazione stampata in 3D. Si tratta di una struttura monofamiliare con tre camere da letto e due bagni che misura 161 metri quadrati di spazio abitabile, costruita in collaborazione con PERI 3D Construction e Candelaria Design Associates.

Si tratta della prima casa stampata in 3D costruita dall’organizzazione no-profit. A prima vista, la casa sembra del tutto normale. Non si direbbe che il processo abbia coinvolto la produzione additiva! Tuttavia, il 70-80% della casa è stato stampato in 3D utilizzando il cemento. La casa non è solo una novità per l’organizzazione, ma anche un passo avanti nel settore dell’edilizia abitativa: provate a immaginare un futuro in cui alloggi a prezzi contenuti saranno più accessibili grazie alla stampa 3D.

“Questa è una vera e propria opportunità per Habitat for Humanity Central Arizona”, afferma Jason Barlow, presidente e amministratore delegato di Habitat for Humanity Central Arizona. “Se consideriamo i problemi abitativi che affliggono l’Arizona, la necessità di soluzioni immobiliari a prezzi accessibili diventa evidente. Se riusciremo a fornire case dignitose, accessibili e più efficienti dal punto di vista energetico a costi inferiori, in tempi più brevi e con meno sprechi, siamo certi di dare vita a un cambiamento significativo. Pensate alle implicazioni”.

Un nuovo flusso di lavoro: dalla progettazione alla stampa 3D

Il direttore e project manager di Candelaria Design Associates, Damon Wake, è partito da una planimetria standard precedentemente approvata per una casa con struttura in legno, disegnata in AutoCAD. Il team ha poi esportato il file come file STEP da AutoCAD ad Autodesk Fusion 360 per un ulteriore lavoro di progettazione. 

“Bisogna eliminare il 99% delle informazioni disegnate nei progetti architettonici per creare un file di stampa che indichi alla testina di gettare il calcestruzzo”, spiega Wake. “Abbiamo creato il file CAD con una polilinea continua. Questo è stato inserito in Fusion 360 per trasformarlo in superfici e creare ritagli nei punti in cui la testina di stampa si sarebbe fermata e avviata per le porte o le finestre”. 

Samuel Hager, ingegnere applicativo di PERI 3D Construction, ha quindi “affettato” il disegno della linea centrale 2D in Fusion 360, ha migliorato il progetto e lo ha ottimizzato per la stampante COBOD BOD 2. “La stampante è essenzialmente una versione molto grande di una stampante 3D, ma invece di usare plastica fusa, usiamo cemento fresco e lo sovrapponiamo”, spiega Hager. 

La stampante riconosce solo alcuni tipi di file che Fusion 360 può esportare, quindi è stato fondamentale utilizzare Fusion 360 per questo progetto. Ciascuna delle sezioni su Fusion 360 rappresenta uno strato per l’applicazione del calcestruzzo, quindi la stampante sapeva che doveva seguire un percorso specifico durante la stampa.

Case stampate in 3D: vantaggi e opportunità

Per stampare in 3D le fondamenta e i muri in cemento della casa ci sono volute 42 ore. Da lì, il resto della casa era pronto per il processo di costruzione tradizionale.

Il progetto ha rivelato come la struttura di una casa possa essere costruita con meno tempo e risorse rispetto a un processo di costruzione tradizionale. Secondo le stime di PERI 3D Construction, se c’è una stampante in loco, una casa può essere stampata in 3D nell’arco di una settimana. Questo processo ha anche permesso al team di massimizzare il tempo e le energie dei volontari.

“La parte migliore è che servono solo due operatori specializzati e forse un altro aiutante che non sappia necessariamente molto di stampa 3D, ma che sia lì per dare una mano”, dice Hager. “Con un team di tre persone, puoi fare il lavoro di un’intera squadra di carpentieri”.

“Se riuscissimo a ridurre in modo significativo i costi e i tempi di costruzione, potremmo cambiare le carte in tavola per in termini di alloggi a prezzi accessibili per qualsiasi altro tipo di abitazione”, afferma Barlow. “Per noi diventerà più accessibile quando potremo stampare cinque o più case a schiera a due piani in una sola volta”.

Un’esperienza di apprendimento sulla stampa 3D

Poiché le case e le strutture stampate in 3D stanno prendendo piede, Hager vede Fusion 360 come una parte integrante e preziosa del processo. La parte migliore? Chiunque sia interessato a tale processo può iniziare da zero.

“Puoi imparare a usare Fusion 360 molto velocemente attraverso i vari tutorial”, dice Hager. “Inizia a immergerti in questo mondo. Prendi una stampante da 200 dollari, scarica una licenza gratuita e prova a stampare in 3D qualcosa di piccolo. È una bella introduzione al mondo della fabbricazione e alla comprensione del reale funzionamento”.

Scopri di più su questo progetto su Redshift e Australian Manufacturing.

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