Redesign di un bocchettone di scarico acque piovane per Wire Arc Additive Manufacturing

The thesis is part of the RocWAAM project of the Department of Mechanics of the Politecnico di Milano and aims to investigate the sustainability of Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) as a primary technology for the production of metal components in civil construction. The study focuses on the redesign of rainwater outlets using WAAM technology, which enables highly time-efficient and flexible metal deposition. The goal is to replace traditional prefabricated water collectors with custom water collectors printed with WAAM, eliminating the need for structural repairs after installation. The paper is divided into three parts, including an overview of WAAM technology and Design for WAAM, a comparative analysis of existing rainwater outlets and the definition of the workspace, and the design process of the new rainwater outlet with the same functionality as traditional templates, but tailored to specific site dimensions and printable using WAAM technology. This thesis, in addition to providing a significant contribution to the design of rainwater outlets using WAAM technology, provides a useful methodology for the WAAM redesign of non-structural elements with customized shapes that must be integrated into building restoration interventions.

La tesi si inserisce all’interno del progetto RocWAAM del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano e si propone di investigare la sostenibilità di Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) come tecnologia primaria per la produzione di componenti metallici nell’edilizia civile. Lo studio si concentra sulla riprogettazione di bocchettoni di scarico dell’acqua piovana utilizzando la tecnologia WAAM, che consente una deposizione di metallo altamente efficiente in termini di tempo e flessibilità. L’obiettivo è sostituire i tradizionali bocchettoni prefabbricati con bocchettoni personalizzati stampati con WAAM, eliminando la necessità di riparazioni strutturali in seguito alla loro installazione. L’elaborato è diviso in tre parti, tra cui una panoramica della tecnologia WAAM e di Design for WAAM, un’analisi comparativa dei bocchettoni di scarico esistenti e la definizione dello spazio di lavoro, e il processo di progettazione del nuovo bocchettone di scarico con le stesse funzionalità dei modelli tradizionali, ma su misura per le specifiche dimensioni del sito e stampabile tramite la tecnologia WAAM. Questo lavoro di tesi oltre a fornire un contributo significativo alla progettazione di bocchettoni di scarico delle acque piovane utilizzando la tecnologia WAAM, fornisce una metodologia utile per il redesign per WAAM di elementi non strutturali con forme personalizzate che devono essere integrati in interventi di ripristino di edilizia civile.