Atropos, il braccio robotico a sei assi che stampa fibra di vetro 3D

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+ LAB ridefinisce l’industria manifatturiera composita con Atropos, un rivoluzionario braccio robotizzato che può stampare in fibra di vetro 3D. Per questo, infatti, il laboratorio diretto dalla professoressa Marinella Levi presso il Politecnico di Milano, è appena stato insignito del JEC Innovation Award, un importante riconoscimento per l’eccellenza nell’innovazione composita.

 

Ispirato alla natura e ai bachi da seta e controllato dall’intelligenza degli artefatti di speciali algoritmi, Atropos si muove fluentemente nello spazio depositando una fibra continua di materiale composito termoindurente.

 

Studiando, dunque, il comportamento naturale di questi bachi, l’idea di utilizzare un robot a sei assi è venuta naturalmente, poiché la possibilità di movimento consentita al robot è stata uno dei fattori chiave per la riuscita di questo processo di produzione. Il numero di assi, infatti, consente movimenti altrimenti impossibili, ottimizzando le prestazioni e il consumo di materiale.

 

ATROPOS piùlab politecnico 3d printing


Il nome Atropos, deriva dalla mitologia greca e si riferisce alla più anziana delle tre Moire, “l’inflessibile”, la personificazione del destino ineluttabile. Nato dalla collaborazione tra KUKA, per il braccio robotico e Owens Corning, per le fibre di vetro, Atropos è in grado di depositare e produrre additivamente strutture in 3D usando materiali di fibra composita continua. Attraverso una tecnologia conosciuta come “Continuous Fiber Composites Smart Manufacturing”, Atropos ha il potenziale per creare strutture complesse e di grandi dimensioni per facilitare il processo di progettazione e costruzione.

 

Ma come funziona? Il processo che porta alla creazione di un oggetto da parte di Atropos inizia con un modello di computer generato attraverso il software di modellazione 3D Rhinoceros. Utilizzando, poi, l’editor di algoritmi Grasshopper, vengono calcolati il ​​percorso e il movimento di Atropos, consentendo al braccio robotico di iniziare il processo di stampa 3D. Il materiale stesso utilizza plastica termoindurente – al posto del termoplastico più comunemente utilizzato nelle operazioni di stampa 3D – con fibra incorporata nella stampa. Attualmente, il processo utilizza fibra di vetro, tuttavia la squadra sta lavorando all’introduzione di altre fibre come la fibra di carbonio e fibre naturali come il bambù. Il team del Politecnico di Milano, infine, ha anche progettato modi per rendere il processo scalabile, consentendo la produzione di tutto: da strutture estremamente piccole e precise, a grandi prodotti complessi per architetti e ingegneri.

 

ATROPOS piùlab politecnico 3d printing

 

Dal punto di vista dei materiali, invece, i compositi in fibra continua hanno caratteristiche peculiari che possono essere sfruttate per ottenere materiali ad alto rendimento. Una di queste, ad esempio, è la loro anisotropia intrinseca: le fibre hanno una elevata rigidità di allungamento e resistenza alla trazione, ma offrono una minore resistenza alla compressione oa sollecitazioni meccaniche nella direzione perpendicolare.

 

Sulla base dei risultati ottenuti e dell’implementazione ottimale, siamo sicuri della possibilità di utilizzare in modo efficace questa tecnologia per la produzione di prodotti ad elevate prestazioni e leggeri per i mercati dove queste caratteristiche sono essenziali“, spiega il team di + Lab in un comunicato stampa. La rivoluzione di questo processo, dunque, risiede nel fatto che non ci sia la necessità di utilizzare stampi, in combinazione con le elevate prestazioni meccaniche dei materiali compositi. Nasce, quindi, una nuova era produttiva, che unisce la qualità del prodotto su misura alle prestazioni dell’artigianato tecnologico.