Firma voxeljet AG wydrukowała w technologii 3D wysoce złożone deskowania dla projektu badawczego DFAB House (cyfrowo produkowany dom) w ramach NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) EMPA (Szwajcarskie Federalne Laboratoria Badań i Testowania Materiałów). Chodzi o lekką płytę betonową o powierzchni 78 m2 jako zoptymalizowaną statycznie i funkcjonalnie zintegrowaną płytę stropową o niezwykle skomplikowanym kształcie. Druk 3D w procesie "powder binding jetting" po raz kolejny udowodnił swoją wartość.

Na targach NEST w pobliżu Zurychu firma voxeljet AG po raz kolejny udowodniła, że druk 3D jest szczególnie przydatny do tworzenia bardzo złożonych deskowań. W ramach projektu DFAB House (Digital Fabricated House), projektu badawczego w ETH Zurych w kontekście Narodowego Centrum Kompetencji w Dziedzinie Cyfrowej Produkcji Badawczej (National Centre of Competence in Research Digital Fabrication - NCCR DFAB), stworzono 136 elementów szalunkowych z wykorzystaniem procesu lutowania proszkowego. Druk został wykonany w procesie Furan Direct Binding. Proces warstwowy, w którym wykorzystuje się piasek o średniej wielkości cząstek 140 mikronów.

Druk 3D pozwala zaoszczędzić czas, materiał i koszty

Inteligentny sufit jest jednym z głównych elementów Domu DFAB, który jest projektowany, planowany i budowany w oparciu o EMPA NEST z wykorzystaniem procesów cyfrowych przez profesora ETH Zurich Digital Building Technologies (DBT), kierowanego przez prof. dr Benjamina Dillenburgera. System deskowania tego dużego projektu został opracowany przez członków profesury DBT. Celem projektu było zademonstrowanie, w jaki sposób druk 3D, oparty na zoptymalizowanych danych CAD, może oszczędzać materiał. Sufity wymagają znacznie więcej betonu niż kolumny - nawet 80% całkowitej masy budynku może być spowodowane przez stropy. Potencjał oszczędności jest odpowiednio duży. Cel został osiągnięty: W Domu DFAB płyta jest tylko tak mocna w każdym punkcie, jak to jest statystycznie konieczne. Dzięki temu można było zaoszczędzić ponad 60% betonu w porównaniu z tradycyjnymi konstrukcjami. Druk 3D z wykorzystaniem procesu wyrzucania lepiszcza proszkowego był optymalnym rozwiązaniem dla tych bardzo złożonych i trójwymiarowo zakrzywionych elementów betonowych w Domu DFAB. "Smart Slab" powinien pomóc przemysłowi budowlanemu w budowaniu bardziej oszczędnych i kompaktowych konstrukcji w przyszłości, ponieważ dalsze funkcje, takie jak gniazda lamp, wiercenie otworów lub otworów pod instalacje tryskaczowe, są już w tym zintegrowane. Wgłębienia i otwarte przestrzenie konstrukcji płyty zapewniają również miejsce dla dalszych linii i rur.

Elastyczna i ekonomiczna metoda deskowania dla skomplikowanych kształtów

W tym wymagającym projekcie wiele było do powiedzenia przy drukowaniu 3D poszczególnych elementów deskowania. Kierownik projektu, dr Mania Aghaei Meibodi, cytuje główne zalety tej metody w następujący sposób: "Dzięki cyfrowemu modelowi, korekty mogą być dokonywane łatwo w każdej chwili i bez dodatkowych kosztów. W przypadku zmiany trójwymiarowego kształtu można łatwo dostosować dane 3D, a tym samym wydruk 3D. W ten sposób byliśmy w stanie precyzyjnie dopasować geometrię sufitu do skanowania 3D ściany nośnej. Co więcej, można odwzorować bardzo złożone geometrie, które wcześniej nie były wykonalne."

Za pomocą VX4000 firmy voxeljet - największego na świecie systemu drukowania 3D na formach do piaskowania - można drukować elementy szalunkowe o wymiarach 4,00 x 2,00 x 1,00 m, które - odpowiednio przetworzone - mogą wytrzymać nacisk betonu 100 kN/m². 136 elementów drukowanych przez voxeljet ma łączną pojemność ponad 6000 litrów. Największy element miał objętość ok. 70 litrów. Elementy częściowe z nadrukiem 3D były prefabrykowane w technologii voxeljet, a następnie infiltrowane żywicą poliestrową na powierzchni deskowania przez ETH Zurych, powlekane środkiem antyadhezyjnym i montowane do deskowania 7-metrowych elementów stropowych. Przed faktycznym zalaniem betonu nałożono cienką warstwę torkretu zbrojonego włóknami. Na koniec na wierzch położono laserowo wycięte drewniane szalunki do rozpór i wylano beton. Po rozebraniu deskowania prefabrykaty mogą być transportowane bezpośrednio na plac budowy i tam montowane.

Podsumowując: Druk 3D przy użyciu procesu lutowania proszkowego oszczędza czas, materiał i koszty. Zastosowanie deskowań z nadrukiem 3D zrewolucjonizuje w dłuższej perspektywie czasowej budownictwo betonowe w szerokim zakresie zastosowań (deskowania, szalunki, fasady, itp.) i zapewni przedsiębiorstwom decydującą przewagę rynkową.

www.voxeljet.com

Tweet