Per produrre elementi architettonici di grandi dimensioni il Politecnico di Milano ha adottato la stampa 3D avvalendosi dell’estrusore Weldplast 600-i di Leister. La sinergia tra l’ateneo milanese e la multinazionale svizzera è nata da un'idea maturata nell'ambito del progetto "Cultura Meccanica" del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano con l’obiettivo di sviluppare conoscenze e competenze per creare e riprodurre elementi architettonici in dimensioni ragguardevoli. 

La parte scientifica del progetto è stata gestita da Francesco Braghin, del Dipartimento di Meccanica, e coordinata da Pierpaolo Ruttico, del Dipartimento ABC (Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito) e il cantiere ha trovato spazio nel laboratorio Indexlab del Centro Territoriale di Lecco sotto la direzione operativa di Carlo Beltracchi con il supporto di Gabriele Viscardi e del progettista computazionale Khalid Alabdula. Il fulcro della ricerca è stato lo sviluppo di tecniche per integrare l’estrusore Weldplast 600-i in un robot antropomorfo di Fanuc. Questo perché l'estrusore, collegato al braccio del robot, doveva produrre elementi in polipropilene rinforzato don fibra di vetro, fornito da LyondellBasell, di dimensioni eccezionali tramite la stampa 3D, elementi progettati come blocchi indipendenti e facili da assemblare di un sistema architettonico modulare.

Con l'integrazione dell'estrusore nel robot, i vari componenti sono stati posizionati con cura e perfettamente abbinati. Il computer di controllo, l'alimentazione e i collegamenti di Weldplast sono stati installati direttamente sul polso del robot per creare un sistema plug-and-play compatto, funzionale e facile da usare. Questa disposizione consente la massima flessibilità del robot su diversi assi. Inoltre, riduce notevolmente il rischio di aggrovigliamento dei cavi e di possibili interferenze dovute alla distanza tra i componenti.

Il sistema è gestito da un PLC che assicura un monitoraggio preciso del processo di estrusione e si attiva quando viene raggiunta la temperatura critica per l'estrusione del materiale selezionato. Weldplast 600-i ha dimostrato il suo valore con la sua velocità di stampa di 50-75 mm al secondo, consentendo di estrudere fino a 3 kg di materiale all'ora. Il materiale di estrusione è stato introdotto nell'estrusore in forma di filo di 4 mm di diametro avvolto in bobine da 2,5 kg.

Tra i progressi significativi del progetto rientra la produzione di elementi dalle forme libere, sia fluide che spezzate, con sporgenze rilevanti grazie a una specifica strategia di taglio, sviluppata da Carlo Beltracchi e dal Khalid Alabdula, che ha permesso di superare i limiti tradizionali della stampa 3D, aumentando la gamma di forme possibili e spostando i confini dell'innovazione nella produzione additiva.