Dimostrazione dal vivo di ACES Concrete 3D Printing Technology presso CERL a 3D Print Barracks: Parte 3
Nell’ambito di un programma triennale denominato Automated Construction of Expeditionary Structures (ACES), lo scorso anno l’ US Army 3D ha stampato una caserma completa , nota anche come B-Hut, con una miscela di cemento brevettata . Il programma sta studiando la stampa 3D come un modo per costruire strutture semipermanenti in calcestruzzo, realizzate con materiali disponibili localmente – l’obiettivo è ridurre la quantità di materiali da costruzione che devono essere spediti a metà e ridurre i requisiti di manodopera della costruzione di 62%, rispetto alla costruzione di compensato espediente.
La scorsa settimana sono stato invitato al CERL (Construction Engineering Research Laboratory) del Centro di Ricerca e Sviluppo Engineer a Champaign, Illinois per una dimostrazione dal vivodella tecnologia ACES … un invito che sono stato lieto di accettare. Il capanno B dell’anno scorso ha impiegato 21,5 ore per la stampa, ma questo è il numero totale di ore di stampa e non è stato continuo. Questa volta, il team di ACES, con l’assistenza del suo partner di progetto, la società di architettura e ingegneria di Chicago, Skidmore, Owings e Merrill ( SOM ), e Marines del 1st Marine Expeditionary Force, stava per tentare qualcosa di nuovo.
L’ambizioso piano era di completare le due metà di un’altra struttura di caserma, completamente all’aperto e non coperta da una tenda, in 24 ore di stampa 3D continua. Ciò che spinge la dimostrazione da ambizioso a coraggioso è stata la decisione della squadra di invitare i giornalisti a vedere la stampa dal vivo, e io non sto parlando solo di me stesso – ho visto cameramen e giornalisti in loco da almeno due diverse stazioni televisive locali.
I Marines sono stati informati in anticipo sulle specifiche della tecnologia e questa settimana hanno gestito personalmente le apparecchiature, in quanto saranno loro a stampare in 3D le strutture in futuro se il programma avrà successo. Tuttavia, il team di ACES e SOM erano presenti in loco nel caso in cui avessero bisogno di offrire assistenza e quell’assistenza era necessaria un paio di volte durante la dimostrazione dal vivo.
Il direttore del programma Michael Case, PhD, mi ha detto che un problema con il calcestruzzo è l’essiccazione per evaporazione, quindi quando la previsione ha mostrato pioggia, l’ora di inizio è stata spostata di alcune ore, solo per fermarsi di nuovo abbastanza velocemente una volta che il team ha capito che avevano bisogno di un nuovo pompa – l’interno di quello originale era stato strappato dai materiali più nitidi utilizzati durante una dimostrazione dal vivo a Fort Leonard Woodpochi mesi fa. Quindi i nodi dovevano essere lavorati dal tubo, e quando il materiale non si estrudeva correttamente dopo l’inizio della stampa, il team rimosse l’ugello e scoprì che una roccia era all’interno che incasinava il flusso.
La miscela di materiale doveva essere aggiustata dopo il primo strato perché era troppo sciatta, ad un certo punto l’ugello è stato accidentalmente inviato sul lato che non era ancora stato lavorato, e quando sono stati aggiunti tasselli d’acciaio per il rinforzo iniziale al primo diversi strati di calcestruzzo stampato in 3D, i lavori sono iniziati dal lato sbagliato. Ma nonostante questi piccoli contrattempi, il lavoro è continuato durante la notte e lo specialista degli affari pubblici Mike Jazdyk mi ha detto che c’erano pochissimi zoccoli.
La mattina del secondo giorno di stampa, Jazdyk mi ha detto che il team di ACES non avrebbe fatto il suo obiettivo originale di una caserma di cemento in 3D stampata ininterrotta di 24 ore. Molto di questo era dovuto alla polimerizzazione del calcestruzzo all’interno della pompa, che ha causato l’arresto delle apparecchiature e alcuni ritardi durante la notte. Nel momento in cui dovevo andare a casa, la squadra aveva quasi completato la prima metà della struttura e stava pianificando di prendersi alcune ore di riposo tanto necessario prima di iniziare nella seconda metà. Jazdyk mi ha informato che il lavoro sarebbe iniziato di nuovo verso mezzanotte.
Ho ricevuto una telefonata da Jazdyk venerdì pomeriggio e mi ha detto che il team di ACES ha dovuto interrompere la stampa a causa di guasti alle apparecchiature, ma che erano riusciti a completare all’incirca l’80% della struttura prima che ciò accadesse – questo è facile da vedere nell’immagine qui sotto.
“Quello che vedi sono 40 ore di stampa”, Jazdyk mi ha detto di queste quattro foto che ha inviato, notando che questo numero non indica un lavoro continuo, ma piuttosto il numero totale di ore di stampa.
Jazdyk ha spiegato che se l’attrezzatura non venisse meno, il team di ACES al CERL avrebbe terminato la struttura in meno di 48 ore, il che è comunque un’impresa estremamente impressionante. Come accennato in precedenza, il fatto che il team fosse disposto ad avere la stampa sul posto per la dimostrazione dal vivo, senza sapere con certezza se avrebbero fatto il loro obiettivo, è stato coraggioso.
Così spesso con progetti di costruzione stampati in 3D, siamo aggrediti con persone e aziende che dicono “Guarda, io sono il primo!” O “Ho fatto il più veloce!” O “Ho costruito la cosa più grande del mondo!” Al CERL questa settimana, tutti quelli con cui ho parlato sono stati molto sinceri con le questioni in cui il progetto si stava imbattendo, e nessuno ha cercato di tirarmi la lana sugli occhi o spostarmi se qualcosa fosse andato storto. La gente ha risposto a tutte le domande che ho chiesto apertamente e onestamente, anche se si trattava di una domanda relativa a qualcosa che al momento stava andando male – questo è ammirevole.
“Nessuno ti mostra sotto le gonne della stampa 3D in cemento su larga scala – tutto quello che vedi sono i video che vengono pubblicati online solo su ciò che la gente vuole che tu veda, e nient’altro”, mi ha detto il project manager Megan Kreiger. “Non vedi tutti i problemi che devi superare. Fanno sembrare che lo stiano facendo super veloce, super facile e che lo fanno in meno di 24 ore, ma non è vero “.
I membri del team condividevano anche le loro speranze per il programma con me, come in definitiva ridurre il costo dei materiali e la quantità di manodopera necessaria e le potenziali applicazioni che la tecnologia ACES potrebbe alla fine essere utilizzata per altri edifici di stampa 3D, come canali sotterranei, barriere, e ponti e più sforzi umanitari, come le scuole.
“C’è un enorme numero di usi”, mi ha detto il dottor Case.
Jazdyk mi ha detto oggi che cercheranno di completare la struttura in cemento stampato in 3D la prossima settimana al CERL. Sono fiducioso che ci riusciranno, ma, bussando alla legna e sapendo che a volte le cose vanno semplicemente storte, sono anche fiducioso che se dovessero sorgere altri problemi, il team di ACES li manterrà con grazia, imparerà da loro e continuerà a guidare.
