È scienza vivente. Tutti coloro che camminano, corrono o pedalano sul ponte contribuiscono alla raccolta di informazioni importanti sulla costruzione.
È un aspetto sorprendente, il ponte lungo dodici metri che è stato ufficialmente inaugurato a luglio 2021 dalla regina Máxima nel quartiere più antico di Amsterdam. Il ponte color argento, caratterizzato da graziosi riccioli e archi, è completamente stampato in 3D. Ma non è nemmeno l'unica cosa che colpisce. Il ponte "intelligente" è dotato di ingegnosi sensori che raccolgono continuamente dati sulle proprie prestazioni.
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Cosa sapere sul ponte 3D ad Amsterdam
Le banchine dell'Oudezijds Achterburgwal ad Amsterdam sono state recentemente collegate dal primo ponte in acciaio stampato in 3D al mondo. Il ponte è stato progettato dall'artista Joris Laarman e stampato dalla società di Amsterdam MX3D. Per quella società, il ponte è principalmente una vetrina per la loro tecnica di stampa 3D MetalXL sviluppata autonomamente.
MX3D proviene dal Joris Laarman Lab. L'artista Joris Laarman unisce tecnica e arte. Ad esempio, nel 2006 ha progettato la Bone Chair, una sedia in metallo stampato in cui il software determinava lo spessore delle parti sulla base di modelli di crescita di forme organiche come ossa e alberi; fermo dove serve, leggero dove possibile. L'alto costo della polvere di metallo e il volume di costruzione limitato della stampante 3D hanno stimolato il laboratorio a cercare altre forme di stampa 3D in metallo. La soluzione è stata trovata nella saldatura strato per strato con robot di saldatura.
"Dopo esperimenti di successo, intorno al 2014 è nata l'idea di ridimensionarlo e stampare un ponte", afferma René Backx, direttore commerciale di MX3D. “Un ponte è grande, un oggetto iconico e tutti capiscono che se un ponte può essere installato deve essere sicuro. Abbiamo cercato partner per realizzarlo, tra cui ABB per la robotica, Autodesk per il software, Arup per l'ingegneria strutturale e l'Emperial College di Londra per la ricerca sui materiali".
Alla fine, dall'idea alla costruzione il progetto ha richiesto tre anni, disegnando il progetto, collaudando, calcolando la struttura e stampandola in questa scala. Nel 2018 abbiamo stampato il ponte con quattro robot in sei mesi. Il ponte ha vinto il premio del pubblico alla Dutch Design Week. Poi ci sono voluti altri due anni per ottenere la certificazione, rinnovare la banchina e ottenere un permesso per l'installazione.
Durante quel processo,nel 2015 MX3D si è separato dal Joris Laarman Lab comprendendo che la tecnica utilizzata avesse potenziale in molti settori, così si è trasformata in un’azienda tecnologica.
Le aziende del settore marittimo, del petrolio e del gas, della produzione industriale e dell'edilizia/costruzioni utilizzano molte parti metalliche di grandi dimensioni con costi di produzione elevati, lunghi tempi di consegna e spesso richiedono competenze (saldatura); con sistema di stampa 3D si va a risolvere la maggior parte di queste problematiche.
I recenti test distruttivi hanno mostrato proprietà meccaniche e dei materiali forti e coerenti, in linea con gli standard del settore. Il ponte MX3D è stato testato per un carico di 20 tonnellate ed è stato in grado di sostenerlo. Anche i test di pressione e le forze di trazione sono stati superati, quindi il ponte è ora completamente certificato. Inoltre, sul ponte sono posizionati decine di sensori nel per monitorarne il comportamento.
Il ponte 3D è stato realizzato completamente in digitale, con robot completamente stampati in 3D in acciaio e ora è addirittura diventato uno 'ponte intelligente'. Ora più di 1 milione di persone utilizzano ogni anno il ponte stampato 3D nel cuore di Amsterdam.
Una struttura metallica stampata in 3D grande e abbastanza forte da gestire il traffico pedonale non è mai stata costruita prima.
Da quando il ponte è stato svelato, i ricercatori dell'Imperial College di Londra inizieranno a raccogliere dati in tempo reale per monitorare come si comporta con il traffico di pedoni e ciclisti oltre a considerare che la ricerca su questa nuova tecnologia per il settore delle costruzioni ha un enorme potenziale per il futuro.
Primato mondiale del ponte stampato 3D
Il ponte pedonale, progettato da Joris Laarman, è una vera novità mondiale. È il primo ponte in acciaio stampato in 3D al mondo, completamente prodotto da bracci robotici. Lo troviamo nel centro di Amsterdam, sulle banchine dell'Oudezijds Achterburgwal, vicino allo Stoofsteeg. Il ponte è il risultato di un team multidisciplinare di esperti che lavorano insieme sul futuro design dello spazio pubblico. L'accattivante ponte pedonale potrebbe semplicemente rivoluzionare il modo in cui le infrastrutture urbane sono progettate, costruite e mantenute. L'acciaio stampato in 3D è un nuovo materiale che potrebbe rivoluzionare il modo convenzionale di costruire. La sicurezza è di fondamentale importanza qui.
Sensori
Questi sensori integrati raccolgono continuamente dati sul carico sul ponte: registra come il ponte vibra, si piega e si inclina quando le persone ci camminano sopra. Altri sensori monitorano la temperatura e l'umidità per determinare quanto influisce sul campione. Il ponte è inoltre dotato di videocamere. Questa ingegnosa "rete di sensori" viene quindi collegata a un cosiddetto "gemello digitale". Questo è un modello computerizzato che monitora le prestazioni del ponte in tempo reale. Significa che questo gemello digitale può prevedere con precisione come si comporterà la struttura quando verrà utilizzato il ponte. Quindi chiunque cammini, corra o pedali attraverso il ponte genera dati che aiutano a monitorare la struttura del ponte e forniscono informazioni sul suo utilizzo.
Manutenzione
Questa tecnologia intelligente incorporata nel ponte ha diversi vantaggi. Ad esempio, il ponte può far suonare l'allarme in una fase iniziale se è necessaria la manutenzione. Inoltre, il gemello digitale aiuta gli ingegneri a capire come l'acciaio stampato in 3D può essere utilizzato in progetti di costruzione su larga scala e più complessi.
Inaugurazione del ponte stampato 3D
All'inaugurazione era presente anche la regina Máxima ed è stata la prima ad utilizzare il ponte.
Il direttore del programma DCE Mark Girolami ha dichiarato:
“Siamo incredibilmente entusiasti del progetto del ponte stampato in 3D. Non solo è un design straordinario, ma con i sensori integrati nel ponte, siamo anche pionieri della tecnologia digital twin. È un passo importante verso un enorme cambiamento nel modo in cui pensiamo al mondo della tecnologia e come possiamo migliorare il nostro ambiente costruito. È fantastico vedere il progetto prendere vita e vedere il pubblico coinvolto”.
Vedi anche le case stampate in 3d.